一种用于光伏组件封装的多层胶膜的制作方法

本申请涉及光伏封装材料，尤其是涉及一种用于光伏组件封装的多层胶膜。

背景技术：

1、封装膜材料是光伏组件的重要组成部分，现有的封装膜材料主要有eva和poe。

2、纯eva胶膜是乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，是一种热固性的膜状热熔胶，其不仅有较好的粘结性，还能起到增透的作用，并对太阳能电池组件功率输出有增益作用。但是eva膜的阻水性差，而且易变黄老化，耐候性较差，使用寿命很短。poe膜是乙烯-α烯烃共聚物，是一种弹性复合材料，其具有较好的耐候性和耐老化性能，阻水性能也较为优异，但是其粘合性能较差，易产生气泡。

3、复合膜采用eva层和poe层复合的结构，其设计理念是希望复合膜兼具poe材料的阻水性能和eva材料的粘合性能。然而，由于eva为极性材料，而poe为非极性材料，胶膜使用的助剂又通常是极性的，因此，两种材料对助剂的兼容性相差很大，容易导致poe层助剂加速迁移到eva层。

4、现有的胶膜从生产成型到层压成组件，中间存在较长的仓储期。在此期间内，ep复合膜的poe层中的助剂会持续向eva层迁移，造成poe层交联度低，采用这类胶膜封装的组件会出现气泡、脱层、蠕变等问题；同时，还会造成eva层产生过度交联，导致浸润性变差，以及粘接力下降等问题。

技术实现思路

1、为了解决上述至少一种技术问题，开发出一种粘接性能优异、具有较佳的防助剂迁移，且性能稳定的封装材料，本申请提供一种用于光伏组件封装的多层胶膜。采用如下的技术方案：

2、一种用于光伏组件封装的多层胶膜，至少包括一eva层和一内部具有助剂的poe层，还包括了存在于所述eva层以及poe层之间、且和所述eva层以及poe层紧密结合的阻隔层，其中，助剂是储存于一具有复数孔洞的微粉内，可有效地将所述助剂保留在所述poe层内。

3、本申请采用阻隔层将eva层和poe层隔开，可以有效防止poe层中含有的助剂的迁移，因此能够有效避免胶膜在长时间仓储后，封装后的组件出现气泡、脱层、蠕变等问题，有效解决胶膜在长时间仓储后，各项性能大幅下降的问题；同时，借由将助剂储存于微粉内的手段，因微粉的粒子较大，故而助剂在胶膜中迁移时的困难度大增，因而增加了助剂停留在poe层内的时间。

4、进一步地，阻隔层的主体树脂选自eva、eea、ema、poe中的一种或一种以上。

5、进一步地，阻隔层具有一预交联度。外部施加促进阻隔层交联的能量，即可赋予阻隔层预交联度，比如紫外光辐照、电子束辐照等。

6、进一步地，采用紫外光辐照，可以针对性对胶膜中的阻隔层单独进行预交联，但需要在阻隔层中添加与主体树脂相容性好的敏化剂，还需要添加光引发剂，同时为保证主体树脂、敏化剂、光引发剂分子活跃度，预交联温度需控制在70～130℃。

7、敏化剂选自丙烯酸单体、丙烯酸酯单体、丙烯酸树脂低聚物或丙烯酸酯低聚物中一种或一种以上，敏化剂在阻隔层的原料中的占比为0.1-20wt％。

8、光引发剂在阻隔层的原料中的占比为0.1-3wt％。光引发剂选自苯偶姻及衍生物、苯偶酰类、烷基苯酮类、酰基磷氧化物、二苯甲酮类、硫杂蒽酮类、二芳基碘鎓盐、三芳基碘鎓盐、烷基碘鎓盐和异丙苯茂铁六氟磷酸盐中的一种或一种以上。

9、其中，苯偶姻及衍生物选自安息香、安息香双甲醚、安息香乙醚、安息香异丙醚和安息香丁醚中的一种或多种。

10、苯偶酰类包括二苯基乙酮和/或α，α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮。

11、烷基苯酮类选自α，α-二乙氧基苯乙酮、α-羟烷基苯酮和α-胺烷基苯酮中的一种或多种。

12、酰基磷氧化物包括芳酰基膦氧化物和/或双苯甲酰基苯基氧化膦；二苯甲酮类选自二苯甲酮、2，4-二羟基二苯甲酮和米蚩酮中的一种或多种；硫杂蒽酮类包括硫代丙氧基硫杂蒽酮和/或异丙基硫杂蒽酮。

13、进一步地，采用电子束辐照，通过调节电子束辐照深度，同时添加敏化剂，对阻隔层进行预交联处理，赋予阻隔层一预交联度的同时eva层不受影响。

14、在一实施例中，采用辐照后的树脂层作为阻隔层，可以有效通过辐照使树脂层快速交联，赋予阻隔层一预交联度，从而提高阻隔层的阻隔性能，能够进一步确保对助剂迁移的阻隔；本申请在优化了辐照处理的树脂层的选材后，能够进一步提高阻隔层与其它层之间的粘结强度，提高胶膜的稳定性的同时，还能有效提高辐照处理的树脂层的预交联度，进一步提高对助剂迁移的阻隔效果；本申请在精确控制辐照温度或深度后，可以使胶膜具有较好的加工性和加工效率的同时，还能有效提高阻隔层的预交联度，进一步提高对助剂迁移的阻隔效果；本申请在利用微粉来将分子等级的助剂容置于其内部，则可延长助剂迁移的时间，从而达到了维持poe层内助剂的数量级，以便日后欲对poe层交联时，poe层内具有足够的助剂可提供poe层形成所需的交联度。

15、进一步地，阻隔层的材质还可以选自pet、pen、pa、evoh、pe、pvdc或pvdf中的一种或一种以上。

16、这些材质本身就具有优异的阻隔性能，不需要经过预交联，就能够起到提高对助剂迁移的阻隔效果。

17、进一步地，所述阻隔层的厚度在0.01～0.2mm。

18、进一步地，所述微粉是一种无机多孔材料。

19、进一步地，所述无机多孔材料是多孔二氧化硅、气凝胶、多孔氧化钛、氧化铝、硫化锌、氧化锰或磷酸铝铬锆中择一。

20、进一步地，所述微粉具有50-95％孔隙率。

21、进一步地，所述微粉具有1nm～2μm孔径。

22、进一步地，所述微粉具有漏斗形结构。

23、进一步地，所述多层胶膜采用eva层和poe层夹设阻隔层的三层膜，或者采用依次设置eva层、阻隔层、poe层、阻隔层和eva层的五层膜。

24、通过采用上述技术方案，采用三层膜或五层膜，能够充分适应不同光伏组件封装的需要。

25、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

26、1、本申请便于制造，采用成熟的共挤工艺或淋膜工艺即可批量生产，良品率也较高；同时，本申请的原料均较为易得，且成本较低，制造成本较低。

27、2、本申请采用加入预交联度高的阻隔层的方式，通过增设的阻隔层对poe层内的助剂形成有效的阻隔，可以获得较佳的阻隔效果，再加上分子级的助剂是储存于微粉内，所以能够有效防止助剂迁移，从而保证胶膜性能的稳定。

28、3、本申请应用于封装的组件无气泡产生，在增设阻隔的阻隔层后，胶膜的剥离强度具有长期稳定性。

技术特征：

1.一种用于光伏组件封装的多层胶膜，至少包括一eva层、一内含助剂的poe层、一阻隔层，所述阻隔层是介于所述eva层以及poe层之间、且和所述eva层以及poe层紧密结合的，其特征在于；

2.根据权利要求1所述的用于光伏组件封装的多层胶膜，其特征在于，所述阻隔层的主体树脂选自eva、eea、ema、poe中的一种或一种以上。

3.根据权利要求2所述的用于光伏组件封装的多层胶膜，其特征在于，所述阻隔层具有一预交联度。

4.根据权利要求1所述的用于光伏组件封装的多层胶膜，其特征在于，所述阻隔层的材质选自pet、pen、pa、evoh、pe、pvdc或pvdf中的一种或一种以上。

5.根据权利要求2或4所述的用于光伏组件封装的多层胶膜，其特征在于，所述阻隔层的厚度在0.01~0.2mm。

6.根据权利要求1所述的用于光伏组件封装的多层胶膜，其特征在于：所述微粉具有10-95%孔隙率。

7.根据权利要求1所述的用于光伏组件封装的多层胶膜，其中，所述微粉具有1nm~2μm孔径。

8.根据权利要求6或7所述的用于光伏组件封装的多层胶膜，其中，所述微粉具有50nm~200μm的粒径。

9.根据权利要求1所述的用于光伏组件封装的多层胶膜，其中，所述微粉内部孔洞为漏斗形。

技术总结本申请提供了一种用于光伏组件封装的多层胶膜，其至少包括一EVA层和一内部具有助剂的POE层，以及存在于所述EVA层以及POE层之间、且和所述EVA层以及POE层紧密结合的阻隔层；其中，所述的阻隔层具有一交联度且所述的助剂是储存于微粉的内部。本申请的胶膜粘接性能优异，具有较佳的阻水性能，助剂不易迁移，且性能稳定。技术研发人员：李民,覃勇,孙晓光受保护的技术使用者：上海海优威应用材料技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/23