一种复合封装材料及其制备方法和应用与流程

本发明涉及太阳能光伏发电，尤其涉及一种复合封装材料及其制备方法和应用。

背景技术：

1、光伏行业中晶体硅光伏组件是技术最成熟、应用最多的光伏产品类型。但是，在实际光伏电站应用中，晶体硅光伏组件会出现脱层、漏电、功率降低和破损等问题。目前，光伏组件中太阳能电池主要采用eva(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)膜进行封装，但是在光和热作用下，eva膜易发生脱乙酰反应，产生乙酸和烯烃，在乙酸作用下，太阳能电池的光伏焊带和细栅线位置会发生电化学腐蚀，进而腐蚀焊带和电池细栅线，增加光伏组件的串联电阻，从而降低发电效率；并且光伏组件长期暴露在户外，水汽侵入组件内部后，会加速eva胶膜发生脱乙酰反应，进而加速组件发电效率的降低。因此，为了解决现有光伏组件中封装材料耐电化学腐蚀性差、制备的光伏组件发电效率低的问题，提供一种封装材料及其制备方法具有重要意义。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明提供一种复合封装材料及其制备方法。本发明提供的硅胶膜中含有特定的交联剂，含有特定交联剂的硅胶膜结合紫外线照射处理工艺，使硅胶膜的交联度达到合适的程度，有利于提高硅胶膜与eva膜之间的粘连性，再通过将硅胶膜和eva膜交替叠放，挤压，确保了复合密封材料的均匀性和一致性，在一定程度上防止湿气和其他有害物质渗透到光伏组件内部，降低了电化学腐蚀的风险，确保光伏组件长期稳定地运行，从而提高发电效率。

2、为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：

3、本发明第一个方面提供一种复合封装材料的制备方法，包括如下步骤：

4、于辐照度200w/m2-220w/m2的紫外线下照射硅胶膜，得改性硅胶膜；

5、将eva膜和改性硅胶膜交替叠放，挤压，得所述复合封装材料；

6、其中，所述硅胶膜含有交联剂，所述交联剂为甲基硅油和环氧基硅油的混合物。

7、目前，对于密封材料的选择，大多数采用硅胶膜替代eva膜，但是硅胶膜是热塑性胶膜，容易与玻璃接触界面发生分层，并且还会影响组件的抗pid性能；也有研究人员将硅胶膜和eva膜结合使用，但由于是简单的物理叠加，两层膜之间粘附性不足，可能会导致密封层的剥离或分层，从而降低密封材料的效能，因此，发明人通过大量试验和筛选，提供一种封装材料的制备方法，能明显提高封装材料的密封性，还能提高封装材料耐电化学腐蚀性和发电效率。

8、相对于现有技术，本发明提供的复合封装材料的制备方法，其中，于特定辐照度的紫外线下照射硅胶膜，能在一定程度上降低后续复合封装材料中硅胶膜的流动性，使硅胶膜可以始终包括电池片和焊带，经过紫外线照射处理还能提高硅胶膜的耐候性，从而提高复合封装材料的使用寿命，提高光伏组件的发电效率；本发明提供的硅胶膜中含有特定的交联剂，含有特定交联剂的硅胶膜结合紫外线照射处理工艺，使硅胶膜的交联度达到合适的程度，有利于提高硅胶膜与eva膜之间的粘连性，再通过将硅胶膜和eva膜交替叠放，挤压，确保了复合密封材料的均匀性和一致性，在一定程度上防止湿气和其他有害物质渗透到光伏组件内部，降低了电化学腐蚀的风险，确保光伏组件长期稳定地运行，从而提高发电效率。

9、优选的，所述交联剂中甲基硅油和环氧基硅油的质量比为1:(1.2-1.4)。

10、优选的，所述交联剂在硅胶膜中的质量含量为1％-2％。

11、优选的，所述照射的时间为2h-5h。

12、优选的照射时间有利于使硅胶膜具有一定程度的交联度，从而提高和eva膜之间的粘连性，有利于提高光伏组件的抗电化学腐蚀性。

13、优选的，所述交替叠放，挤压按照现有技术常用的方法操作即可。

14、优选的，所述硅胶膜的厚度为50μm-350μm。

15、优选的，所述eva膜的厚度为150μm-500μm。

16、优选的硅胶膜和eva膜的厚度有利于进一步提高光伏组件的发电效率。

17、优选的，所述改性硅胶膜的交联度为5％-15％。

18、优选的交联剂能进一步降低光学组件的电化学腐蚀性，提高提高光伏组件的发电效率。

19、本发明第二个方面提供一种复合封装材料，由上述复合封装材料的制备方法制备得到。

20、本发明第三个方面提供一种光伏组件，所述光伏组件从上到下依次包括光伏前盖板、上述复合封装材料、电池片、上述复合封装材料和后盖板；

21、其中，两层所述复合封装材料中均为改性硅胶膜与电池片接触。

22、优选的，所述后盖板为透明玻璃或透明盖板时，叠放在后盖板上的复合封装材料中eva膜为透明色。

23、优选的，所述后盖板为白色盖板时，叠放在后盖板上的复合封装材料中eva膜为透明色。

24、本发明第四个方面提供上述光伏组件的制备方法，将所述光伏前盖板、复合封装材料、电池片、复合封装材料和后盖板按顺序放置，然后进行层压，得所述光伏组件。

25、优选的，所述层压包括第一段层压和第二段层压。

26、优选的，所述第一次层压包括如下步骤：

27、控制温度为120℃-130℃，于30pa-60pa下，以30kpa-40kpa的压力层压10s-15s，以50kpa-60kpa的压力层压10s-15s，然后以75kpa-85kpa的压力层压100s-120s。

28、优选的，所述第二次层压包括如下步骤：

29、控制温度为145℃-155℃，于30pa-60pa下，以30kpa-40kpa的压力层压10s-15s，以50kpa-60kpa的压力层压10s-15s，然后以80kpa-90kpa的压力层压420s-440s。

30、优选的第一次压层和第二次压层的技术参数提高复合密封材料在压层过程中的均匀性和一致性，从而提高光伏组件的发电效率。

31、优选的，第一次层压完成后，所述复合封装材料中改性硅胶层的交联度为40％-45％，eva膜的交联度为35％-45％。

32、优选的，第二次层压完成后，所述复合封装材料中改性硅胶膜的交联度为80％-89％，eva膜的交联度为75％-89％。

33、本发明提供的光伏组件选择特定的复合封装材料，能够在不改变光伏组件现有封装工艺难度的基础上，提升光伏组件的抗电化学腐蚀性能，从而保障组件长期可靠的功率输出，提高发电效率。

技术特征：

1.一种复合封装材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的复合封装材料的制备方法，其特征在于，所述交联剂中甲基硅油和环氧基硅油的质量比为1:(1.2-1.4)；和/或

3.如权利要求1所述的复合封装材料的制备方法，其特征在于，所述照射的时间为2h-5h。

4.如权利要求1所述的复合封装材料的制备方法，其特征在于，所述硅胶膜的厚度为50μm-350μm；和/或

5.一种复合封装材料，其特征在于，由权利要求1-4任一项所述的复合封装材料的制备方法制备得到。

6.一种光伏组件，其特征在于，所述光伏组件从上到下依次包括光伏前盖板、权利要求5所述的复合封装材料、电池片、权利要求5所述的复合封装材料和后盖板；

7.一种权利要求6所述的光伏组件的制备方法，其特征在于，将所述光伏前盖板、复合封装材料、电池片、复合封装材料和后盖板按顺序放置，然后进行层压，得所述光伏组件。

8.如权利要求6所述的光伏组件的制备方法，其特征在于，所述层压包括第一段层压和第二段层压。

9.如权利要求8所述的光伏组件的制备方法，其特征在于，所述第一次层压包括如下步骤：

10.如权利要求8所述的光伏组件的制备方法，其特征在于，所述第二次层压包括如下步骤：

技术总结本发明涉及太阳能光伏发电技术领域，具体公开一种复合封装材料及其制备方法和应用。本发明提供的硅胶膜中甲基硅油和环氧基硅油的混合物作为交联剂，含有特定交联剂的硅胶膜结合紫外线照射处理工艺，使硅胶膜的交联度达到合适的程度，有利于提高硅胶膜与EVA膜之间的粘连性，再通过将硅胶膜和EVA膜交替叠放，挤压，确保了复合密封材料的均匀性和一致性，在一定程度上防止湿气和其他有害物质渗透到光伏组件内部，降低了电化学腐蚀的风险，确保光伏组件长期稳定地运行，从而提高发电效率。技术研发人员：郑炯,于波,冯天顺,吴萌萌,李亚彬,王会晓,蒋京娜,杨燕,荣丹丹,邢少辉,耿亚飞,王坤,张颖,史金超,刘莹,麻超,李英叶,崔晓叶,杨雯,于添受保护的技术使用者：英利能源（中国）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13