胶膜组合物、封装胶膜、光伏组件及其制备方法与流程

本发明涉及封装领域，特别是涉及一种胶膜组合物、封装胶膜、光伏组件及其制备方法。

背景技术：

1、钙钛矿电池片对于水汽、氧气、高温都很敏感，因此封装材料必须要满足高阻水、低氧化性和低温层压。当前最常用的封装胶膜是eva（乙烯-醋酸乙烯共聚物）和poe（聚烯烃弹性体）胶膜。

2、其中，poe胶膜在使用时，通常需要加入过氧化物交联剂，在光伏组件封装层压过程中，使过氧化物交联剂与poe胶膜发生交联以提高poe胶膜的交联度和粘结性，进而提高胶膜与玻璃在高温高湿下的粘结力。但由于过氧化物交联剂在高温下才能发挥作用，因此，封装温度较高，通常为140℃~150℃，会对钙钛矿电池造成损伤进而引发组件功率的衰减。

3、因此，如何在实现低温层压的同时，改善poe胶膜与玻璃在高温高湿条件下的粘结力，是亟需解决的问题之一。

技术实现思路

1、基于此，本发明一些实施例提供一种胶膜组合物，能够提高胶膜与玻璃在高温高湿下的粘结力，同时降低层压温度。

2、此外，本发明另外一些实施例还提供一种封装胶膜、光伏组件及其制备方法。

3、一种胶膜组合物，按质量份数计，包括：乙烯-α-烯烃共聚物100份、光交联剂0份~50份及光引发剂1份~2份，所述光交联剂能够在光照及光引发剂作用下，在60℃~70℃的条件下与乙烯-α-烯烃共聚物交联。

4、在其中一些实施例中，所述光交联剂为巯基化合物，按质量份数计，所述胶膜组合物还包括光降解聚合物0份~25份，所述巯基化合物包埋在所述光降解聚合物中。

5、在其中一些实施例中，所述巯基化合物的熔点为50℃~110℃；

6、可选地，所述巯基化合物包括4-巯基苯基乙酸、4-巯基氢化肉桂酸、4,6-二甲氧基-2-巯基嘧啶、3-巯基丙胺、dl-二硫苏糖醇、12-巯基十二烷基磷酸及2-巯基噻唑中的一种或几种；

7、可选地，所述巯基化合物包括2-巯基噻唑、3-巯基丙胺及4,6-二甲氧基-2-巯基嘧啶中的一种或几种。

8、在其中一些实施例中，所述光降解聚合物包括聚酮类光降解材料、聚砜类光降解材料及含羰基的聚酯类光降解材料中的一种或几种；

9、可选地，所述光降解聚合物包括乙烯-一氧化碳共聚物。

10、在其中一些实施例中，所述乙烯-α-烯烃共聚物满足如下条件中的一个或几个：

11、（1）所述乙烯-α-烯烃共聚物包括乙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-1-己烯共聚物、乙烯-1-辛烯共聚物、乙烯-1-癸烯共聚物、乙烯-1-十二烯共聚物中的一种或几种；

12、可选地，所述乙烯-α-烯烃共聚物包括乙烯-1-丁烯共聚物及乙烯-1-己烯共聚物中的一种或几种；

13、（2）所述乙烯-α-烯烃共聚物的数均分子量为500~5000；可选地，所述乙烯-α-烯烃共聚物的数均分子量2000~5000。

14、在其中一些实施例中，所述光引发剂包括偶氮类引发剂、引发剂1173、引发剂184、引发剂907、引发剂369、引发剂1490、引发剂1700、烷基苯酮类引发剂及酰基磷氧化物引发剂中的一种或几种。

15、在其中一些实施例中，按质量份数计，所述胶膜组合物还包括小于或等于25份的聚丁二烯预聚物，所述聚丁二烯预聚物满足如下条件中的一个或几个：

16、（1）所述聚丁二烯预聚物的端基含有极性基团；可选地，所述极性基团包括羟基；

17、（2）所述聚丁二烯预聚物的数均分子量为500~20000；可选地，所述聚丁二烯预聚物的数均分子量为2000~4000。

18、在其中一些实施例中，按质量份数计，所述胶膜组合物还包括助交联剂0.5份~1份、偶联剂0.1份~0.5份、光稳定剂0.05份~0.1份及抗氧剂0.05份~0.1份中的一种或几种。

19、一种封装胶膜，将上述的胶膜组合物混合、成型后得到。

20、一种光伏组件的制备方法，包括如下步骤：

21、将上述的封装胶膜与玻璃、太阳能电池片及背板进行层压，得到层叠体；

22、对所述层叠体进行光照，在光引发剂的作用下，使所述封装胶膜中的光交联剂与乙烯-α-烯烃共聚物进行交联固化，得到光伏组件。

23、在其中一些实施例中，所述层压的步骤中，温度为80℃~110℃，压力为-0.01mpa~0.1mpa，时间为10min~15min。

24、在其中一些实施例中，所述光交联剂为巯基化合物，所述交联固化的步骤中，温度为60℃~70℃，时间为12h~24h。

25、一种光伏组件，由上述的制备方法制备得到。

26、一种光伏组件，包括太阳能电池片、玻璃和背板，所述太阳能电池片与所述玻璃之间或所述太阳能电池片与所述背板之间通过交联后的封装胶膜连接，所述交联后的封装胶膜具有如下结构式：

27、，其中，r2-mh为光交联剂，r1包括氢、-ch2-ch3或-ch2-ch2-ch2-ch3。

28、上述胶膜组合物包括一定配比的乙烯-α-烯烃共聚物、光交联剂及光引发剂，在制备光伏组件时，先将胶膜组合物成型得到胶膜后，与电池片、玻璃等在低温下层压，在此阶段并未发生交联或仅含有少量交联，只需使胶膜熔融即可，从而降低封装温度。在层压结束后，使光交联剂在光照及光引发剂作用下，在60℃~70℃的条件下与乙烯-α-烯烃共聚物交联，提高交联度，进而提高胶膜与玻璃在高温高湿条件下的粘结力，且由于采用了更为温和的光引发交联反应代替传统的高温下的自由基反应，能够实现低温层压封装。

技术特征：

1.一种胶膜组合物，其特征在于，按质量份数计，包括：乙烯-α-烯烃共聚物100份、光交联剂25份~50份及光引发剂1份~2份，所述光交联剂能够在光照及光引发剂作用下，在60℃~70℃的条件下与乙烯-α-烯烃共聚物交联。

2.根据权利要求1所述的胶膜组合物，其特征在于，所述光交联剂为巯基化合物，按质量份数计，所述胶膜组合物还包括光降解聚合物0~25份，所述巯基化合物包埋在所述光降解聚合物中。

3.根据权利要求2所述的胶膜组合物，其特征在于，所述巯基化合物的熔点为50℃~110℃；

4.根据权利要求2所述的胶膜组合物，其特征在于，所述光降解聚合物包括聚酮类光降解材料、聚砜类光降解材料及含羰基的聚酯类光降解材料中的一种或几种；

5.根据权利要求1所述的胶膜组合物，其特征在于，所述乙烯-α-烯烃共聚物满足如下条件中的一个或几个：

6.根据权利要求1所述的胶膜组合物，其特征在于，所述光引发剂包括偶氮类引发剂、引发剂1173、引发剂184、引发剂907、引发剂369、引发剂1490、引发剂1700、烷基苯酮类引发剂及酰基磷氧化物引发剂中的一种或几种。

7.根据权利要求1~6任一项所述的胶膜组合物，其特征在于，按质量份数计，所述胶膜组合物还包括小于或等于50份的聚丁二烯预聚物，所述聚丁二烯预聚物满足如下条件中的一个或几个：

8.根据权利要求1~6任一项所述的胶膜组合物，其特征在于，按质量份数计，所述胶膜组合物还包括助交联剂0.5份~1份、偶联剂0.1份~0.5份、光稳定剂0.05份~0.1份及抗氧剂0.05份~0.1份中的一种或几种。

9.一种封装胶膜，其特征在于，将权利要求1~8任一项所述的胶膜组合物混合、成型后得到。

10.一种光伏组件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

11.根据权利要求10所述的光伏组件的制备方法，其特征在于，所述层压的步骤中，温度为80℃~110℃，压力为-0.01mpa~0.1mpa，时间为10min~15min。

12.根据权利要求10或11所述的光伏组件的制备方法，其特征在于，所述光交联剂为巯基化合物，所述交联固化的步骤中，温度为60℃~70℃，时间为12h~24h。

13.一种光伏组件，其特征在于，由权利要求10~12任一项所述的制备方法制备得到。

14.一种光伏组件，其特征在于，包括太阳能电池片、玻璃和背板，所述太阳能电池片与所述玻璃之间、所述太阳能电池片与所述背板之间通过交联后的封装胶膜连接，所述交联后的封装胶膜具有如下结构式：

技术总结本发明涉及一种胶膜组合物、封装胶膜、光伏组件及其制备方法。按质量份数计，上述胶膜组合物包括：乙烯‑α‑烯烃共聚物100份、光交联剂25份~50份及光引发剂1份~2份，光交联剂能够在光照及光引发剂作用下，在60℃~70℃的条件下与乙烯‑α‑烯烃共聚物交联。上述胶膜组合物能够提高胶膜与玻璃在高温高湿下的粘结力，同时降低层压温度。技术研发人员：陈兰芬,崔标,徐业,张学玲受保护的技术使用者：天合光能股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29