用于Topcon太阳能电池的复合胶膜及其制备方法、应用与流程

本发明涉及光伏组件封装领域，尤其涉及一种用于topcon太阳能电池的复合胶膜及其制备方法、应用。

背景技术：

1、由于p型电池接近理论效率极限，n型电池技术成为未来发展方向。topcon电池是目前市场发展迅速的主流n型电池，未来2-3年内将成为组件市场的主流选择；目前根据各大组件公司的规划，预计2023年产能扩张规模超过50gw～80gw。

2、虽然topcon电池片具有最高28.7％的理论效率、以及24-25％的量产最高效率，且拥有低衰减，高双面率，低温度系数等优点；但与常规电池片不同的是，因其技术路线的不同，正面使用的是银铝浆，容易受到酸、水汽等的侵蚀，从而导致组件的发电功率衰减。

3、市面上现有的封装胶膜，eva和epe胶膜由于醋酸的存在，暂时不适用于topcon电池片；常规poe胶膜虽然隔水性比eva胶膜略高，但其胶膜中的添加剂或电池片助焊剂中存在游离的酸性物质，也会对电池片造成腐蚀，且常规poe胶膜在老化过程中容易受到高温，高湿的影响，而产生剥离力不佳的情况，不能实现对电池片的全面包裹保护，从而造成电池片的失效。

4、有鉴于此，有必要提供一种改进的用于topcon太阳能电池的复合胶膜及其制备方法、应用，以解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明旨在能够至少解决现有技术存在的技术问题之一，提供一种用于topcon太阳能电池的复合胶膜及其制备方法、应用。

2、为实现上述发明目的之一，本发明采用如下技术方案：

3、一种用于topcon太阳能电池的复合胶膜，包括两层吸酸粘接层、夹设于两层吸酸粘接层之间的隔水层，所述吸酸粘接层包括硅烷衍生物、改性水滑石，所述硅烷衍生物包括改性硅烷、硅烷的低聚物中的一种或两种；所述隔水层包括乙烯改性树脂及复配丙烯酸酯。

4、进一步地，所述吸酸粘接层的组分包括：poe粒子：80份～90份；交联剂，0.8份～3份；硅烷衍生物，0.3份～1.05份；改性水滑石，0.2份～0.6份；光稳定剂，0.1份～0.45份；抗氧剂，0.1份～0.35份。

5、进一步地，所述隔水层的组分包括：poe粒子，80份～90份；交联剂，0.8份～3份；乙烯改性树脂，10份～20份；硅烷衍生物，0.3份～0.6份；复配丙烯酸酯，0.5份～1.5份；光稳定剂，0.1份～0.45份；抗氧剂，0.1份～0.4份。

6、进一步地，所述硅烷衍生物中，所述改性硅烷是异氰酸丙基三氧乙基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷衍生物、小分子聚硅氧烷、巯基硅烷衍生物的一种或多种；所述硅烷低聚物为烷基乙烯基硅烷低聚物、或氨基硅烷低聚物中的一种或多种。

7、进一步地，所述改性水滑石为铝镁改性的水滑石，所述改性水滑石包括mg4al2(oh)12co3·3h2o、mg6al2(oh)16co3·3h2o、mg15zn0.5al2(oh)12co3·h2o、mg4.5al2(oh)13co3·3.5h2o、mg15zn0.5al2(oh)12co3、mg6al2(oh)16co3、mg4.5al2(oh)13co3中的至少一种。

8、进一步地，所述乙烯改性树脂为线性低密度聚乙烯或低密度聚乙烯的一种或两种，所述乙烯改性树脂的含量为10％～20％。

9、进一步地，复配丙烯酸酯为乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧三羟甲基三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、三环葵烷二甲醇二丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四丙烯酸酯中的一种或多种。

10、进一步地，所述交联剂为过氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯、过氧基-2-乙基己基碳酸叔戊酯、三烯丙基异氰尿酸酯、过氧化二异丙苯中的一种或多种；

11、和/或，所述光稳定剂包括丁二酸与(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶醇的聚合物)、癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯、受阻胺、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯和2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基酯化物中的至少一种。

12、和/或，所述抗氧剂包括β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯中的至少一种。

13、进一步地，隔水层的厚度大于两侧的吸酸粘接层的厚度，所述吸酸粘接层包括第一吸酸粘接层、第二吸酸粘接层，所述第一吸酸粘接层、隔水层、所述第二吸酸粘接层的厚度比例为(1～1.5):(2～4):(1～1.5)。

14、进一步地，复合胶膜的透光率介于91％～92％，透水率低于18g/m2.d，与玻璃初始粘接强度在105n/cm以上，与玻璃dh2000h后粘接强度在100n/cm以上，体积电阻率介于15×1016ω.cm～35×1016ω.cm之间。

15、一种用于topcon太阳能电池的复合胶膜的制备方法，包括如下步骤：

16、s1提供2份吸酸粘接层的原料，吸酸粘接层的原料包括硅烷衍生物、改性水滑石，所述硅烷衍生物包括改性硅烷、硅烷的低聚物中的一种或多种；

17、s2提供隔水层的原料，隔水层的原料包括乙烯改性树脂及复配丙烯酸酯；

18、s3通过混料、螺杆塑化、三层共挤、流延、复合而得到复合胶膜，所述复合胶膜包括两层吸酸粘接层、夹设于两层吸酸粘接层之间的隔水层。

19、进一步地，所述吸酸粘接层的组分包括：poe粒子：80份～90份；交联剂，0.8份～3份；硅烷衍生物，0.3份～1.05份；改性水滑石，0.2份～0.6份；光稳定剂，0.1份～0.45份；抗氧剂，0.1份～0.35份；所述隔水层的组分包括：poe粒子，80份～90份；交联剂，0.8份～3份；乙烯改性树脂，10份～20份；硅烷衍生物，0.3份～0.6份；复配丙烯酸酯，0.5份～1.5份；光稳定剂，0.1份～0.45份；抗氧剂，0.1份～0.4份。

20、进一步地，所述交联剂为过氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯、过氧基-2-乙基己基碳酸叔戊酯、三烯丙基异氰尿酸酯、过氧化二异丙苯中的一种或多种；

21、和/或，所述硅烷衍生物中，所述改性硅烷是异氰酸丙基三氧乙基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷衍生物、小分子聚硅氧烷、巯基硅烷衍生物的一种或多种；所述硅烷低聚物为烷基乙烯基硅烷低聚物、或氨基硅烷低聚物中的一种或多种；

22、和/或，所述改性水滑石为铝镁改性的水滑石，所述改性水滑石包括mg4al2(oh)12co3·3h2o、mg6al2(oh)16co3·3h2o、mg15zn0.5al2(oh)12co3·h2o、mg4.5al2(oh)13co3·3.5h2o、mg15zn0.5al2(oh)12co3、mg6al2(oh)16co3、mg4.5al2(oh)13co3中的至少一种；

23、和/或，所述乙烯改性树脂为线性低密度聚乙烯或低密度聚乙烯的一种或两种，所述乙烯改性树脂的含量为10％～20％；

24、和/或，复配丙烯酸酯为乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧三羟甲基三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、三环葵烷二甲醇二丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四丙烯酸酯中的一种或多种；

25、和/或，所述光稳定剂包括丁二酸与(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶醇的聚合物)、癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯、受阻胺、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯和2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基酯化物中的至少一种。

26、和/或，所述抗氧剂包括β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯中的至少一种。

27、如上所述的用于topcon太阳能电池的复合胶膜在光伏组件中的应用。

28、本发明的有益效果是：本发明用于topcon太阳能电池的复合胶膜，其外侧两层为吸酸粘接层，通过改性水滑石，在不影响透光率的前提下能够吸附外部或内部产生的游离酸，保证电池片不受酸性物质的侵蚀；还通过改性硅烷以及硅烷低聚物，使得复合胶膜在湿热条件下保持较高的粘接力；中间层通过添加乙烯改性树脂，配合丙烯酸酯提升交联密度，改善复合胶膜的隔水性，防止水汽的侵入；使得复合胶膜能够兼顾吸酸、粘接、隔水的优异性能。