一种封装胶膜及应用该封装胶膜的太阳能电池组件的制作方法

本申请涉及胶膜领域，尤其是涉及一种封装胶膜及应用该封装胶膜的太阳能电池组件。

背景技术：

1、近年来，能源短缺问题日益严重，发展可再生能源成为大势所趋，常见的可再生能源有太阳能、水能、风能、生物能、地热能等。在太阳能的应用过程中，主要通过太阳能电池以实现光电转化，在后续对电能进行利用。太阳能电池经常暴露在高温的室外，工作环境较为严苛，为了提升太阳能电池工作的稳定性，延长太阳能电池的工作寿命，会用胶膜对太阳能电池进行封装。

2、在封装太阳能电池片过程中，在一定温度下对组件层压一段时间时，胶膜中过氧化物产生自由基，自由基夺取乙烯-醋酸乙烯共聚物(eva)分子或乙烯-辛烯共聚物(poe)分子主链或侧链端的甲基上的氢原子，从而引发交联反应。考虑到封装的效率越高则单个太阳能组件的生产成本越低，市面上常通过提高层压温度的方法以提高封装速度，但是层压温度越高，过氧化物分解越快，交联速度过快，前期空气没有充分的时间排出，最终制得的封装胶膜气泡不良比例提高；也有为了提高封装时的交联速度，会增加有机过氧化物的添加量，但层压温度和时间不变的情况下，过氧化物含量的提高，层压后反应不充分，导致过氧化物残留过多，影响电池的长期可靠性。

3、现有技术提出了一种快速固化胶膜，不增加有机过氧化物的含量，而是通过调整有机过氧化物的种类和比例以提升交联速率，但这种方法仍会影响硫化过程的平坦期，使得硫化起始的平坦时间缩短，胶膜层压后出现气泡的风险变高。

技术实现思路

1、为了在缩短胶膜固化时间的同时提高封装的良率和更有效的保护电池，本申请提供一种封装胶膜及应用该封装胶膜的太阳能电池组件。

2、第一方面，本申请提供一种封装胶膜，采用如下的技术方案：

3、一种封装胶膜，其特征在于：包括第一胶膜层与第二胶膜层，所述第一胶膜层内含有第一基体树脂和第一有机过氧化物，所述第二胶膜层内含有第二基体树脂和第二有机过氧化物，所述第一有机过氧化物的含量大于所述第二有机过氧化物的含量，所述第一基体树脂与所述第二基体树脂均为乙烯共聚物，且所述第一基体树脂与所述第二基体树脂相同。

4、通过采用上述技术方案，胶膜为多层结构，经层压后，胶膜层内的过氧化物反应更加充分，残余减少，提高老化试验后电池的可靠性，同时降低胶膜中产生气泡的风险，提高封装胶膜的可靠性；在多层的结构中，由于第一胶膜层靠近玻璃，层压过程中，温度首先传递到第一层胶膜，导致第一层胶膜温度相对第二层胶膜温度较高，第一层选用高温交联剂可以延长硫化的平坦期，降低气泡产生的风险，第二层选用低温交联剂或高低温复配交联剂并降低用量可以拉近与第一层硫化的起始时间，做到硫化曲线保持基本一致，同时整体较少的过氧化物，反应后残余较少，提高老化试验后电池的可靠性。

5、因不同树脂之间存在极性差，同时交联点(侧链基团的数目)不同，所以要达到同样的交联效果时所需的过氧化物含量必然不同；本申请中第一胶膜层与第二胶膜层采用相同的乙烯共聚物，有效提高胶膜整体的相容性，同时明确不同胶膜层中的有机过氧化物含量，才能充分发挥不同胶膜层中的有机过氧化物的作用，减少了反应后有机过氧化物的残余量，实现在缩短胶膜固化时间的同时保障老化后电池的可靠性和降低气泡的风险。

6、优选的，所述第一有机过氧化物为高温交联剂。

7、优选的，所述第二有机过氧化物为低温交联剂与复配交联剂中的一种，所述复配交联剂由所述低温交联剂和所述高温交联剂复配制得。

8、通过采用上述技术方案，第一有机过氧化物为高温交联剂，可以使第一胶膜层的交联速度适中，避免因交联速度过快，抽真空过程中就开始交联反应，小分子不能充分排出，从而造成层压后气泡问题。第二有机过氧化物为低温交联剂或复配交联剂，低温交联剂由于分解温度低，可以更快的使胶膜发生交联反应，相同温度时间内分解更充分，交联度也会更高；而且考虑层压时热传递原理及降低使用量(相对第一层胶膜)，使得第二胶膜层的交联速度和第一胶膜层的交联速度接近。第二胶膜层和第一胶膜层配合，实现胶膜整体交联速度的上升，有效节约所需的生产时间，实现节约生产成本的目的。

9、优选的，所述低温交联剂为过氧化(2-乙基己基)碳酸叔戊酯、过氧化二苯甲酰、叔丁基过氧化异丁酯、过氧化甲基异丁酮、1,1-二叔丁基过氧化-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-二叔丁基过氧化环己烷和叔丁基过氧化酸酸异丙酯中的一种或多种的混合物。

10、优选的，所述高温交联剂为叔丁基过氧化乙酯酸、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、双叔丁基过氧化异丙基苯、过氧化二异丙苯和2,5-二叔丁基过氧化-2,5-二甲基己烷中的一种或多种的混合物。

11、优选的，所述第一有机过氧化物的含量所述第二有机过氧化物的含量比为(0.6-0.9):1。

12、优选的，所述乙烯共聚物为乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-醋酸乙烯多元共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯多元共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯多元共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯多元共聚物、乙烯-甲基丙烯酸乙酯多元共聚物、乙烯-α-烯烃共聚物中的任意一种。

13、优选的，所述乙烯-α-烯烃共聚物为乙烯-丁烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物中的一种。

14、优选的，所述第一胶膜层与所述第二胶膜层的硫化tc90之差小于1分钟。

15、第二方面，本申请提供一种太阳能电池组件，包括上述封装胶膜，且层压时，所述第二胶膜层位于所述第一胶膜层下方。

16、考虑到层压过程中温度传递对封装胶膜的影响，当此胶膜放置在电池片下方时，第一层胶膜层紧贴电池，第二层胶膜层紧贴背板或玻璃；当此胶膜放置在在电池片上方时，第二层胶膜紧贴电池，第一层胶膜紧贴玻璃。

17、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

18、1.本申请通过将胶膜设置为多层结构，经层压后，胶膜层内的过氧化物反应更加充分，残余减少，提高老化试验后电池的可靠性，同时降低胶膜中产生气泡的风险，提高封装胶膜的可靠性；在多层的结构中，由于第一胶膜层靠近玻璃，层压过程中，温度首先传递到第一层胶膜，导致第一层胶膜温度相对第二层胶膜温度较高，第一层选用高温交联剂可以延长硫化的平坦期，降低气泡产生的风险，第二层选用低温交联剂或高低温复配交联剂并降低用量可以拉近与第一层硫化的起始时间，做到硫化曲线保持基本一致，同时较少的过氧化物，反应后残余较少，提高老化试验后电池的可靠性，保护太阳能电池。

19、2.本申请通过使第一胶膜层与第二胶膜层采用相同的乙烯共聚物，有效提高胶膜整体的相容性，同时明确不同胶膜层中的有机过氧化物含量，才能充分发挥不同胶膜层中的有机过氧化物的作用，减少了反应后有机过氧化物的残余量，实现在缩短胶膜固化时间的同时提高封装的良率和更有效的保护电池。

技术特征：

1.一种封装胶膜，其特征在于：包括第一胶膜层与第二胶膜层，所述第一胶膜层内含有第一基体树脂和第一有机过氧化物，所述第二胶膜层内含有第二基体树脂和第二有机过氧化物，所述第一有机过氧化物的含量大于所述第二有机过氧化物的含量，所述第一基体树脂与所述第二基体树脂均为乙烯共聚物，且所述第一基体树脂与所述第二基体树脂相同。

2.根据权利要求1所述的一种封装胶膜，其特征在于：所述第一有机过氧化物为高温交联剂。

3.根据权利要求1所述的一种封装胶膜，其特征在于：所述第二有机过氧化物为低温交联剂与复配交联剂中的一种，所述复配交联剂由所述低温交联剂和所述高温交联剂复配制得。

4.根据权利要求2所述的一种封装胶膜，其特征在于：所述第二有机过氧化物为所述低温交联剂与所述复配交联剂中的一种。

5.根据权利要求4所述的一种封装胶膜，其特征在于：所述低温交联剂为过氧化(2-乙基己基)碳酸叔戊酯、过氧化二苯甲酰 、叔丁基过氧化异丁酯、过氧化甲基异丁酮、1,1-二叔丁基过氧化-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-二叔丁基过氧化环己烷和叔丁基过氧化酸酸异丙酯中的一种或多种的混合物。

6.根据权利要求4所述的一种封装胶膜，其特征在于：所述高温交联剂为叔丁基过氧化乙酯酸、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、双叔丁基过氧化异丙基苯、过氧化二异丙苯和2,5-二叔丁基过氧化-2,5-二甲基己烷中的一种或多种的混合物。

7.根据权利要求1所述的一种封装胶膜，其特征在于：所述乙烯共聚物为乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-醋酸乙烯多元共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯多元共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯多元共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯多元共聚物、乙烯-甲基丙烯酸乙酯多元共聚物、乙烯-α-烯烃共聚物中的任意一种。

8.根据权利要求1所述的一种封装胶膜，其特征在于：所述第一胶膜层与所述第二胶膜层的硫化tc90之差小于1分钟。

9.一种太阳能电池组件，其特征在于：包括权利要求1-9中任意一项所述的封装胶膜，且层压时，所述第二胶膜层位于所述第一胶膜层下方。

技术总结本申请涉及胶膜领域，尤其是涉及一种封装胶膜及应用该封装胶膜的太阳能电池组件。封装胶膜包括第一胶膜层与第二胶膜层，所述第一胶膜层内含有第一基体树脂和第一有机过氧化物，所述第二胶膜层内含有第二基体树脂和第二有机过氧化物，所述第一有机过氧化物的含量大于所述第二有机过氧化物的含量，所述第一基体树脂与所述第二基体树脂均为乙烯共聚物，且所述第一基体树脂与所述第二基体树脂相同。本申请具有在缩短胶膜固化时间的同时提高封装的良率和更有效地保护电池的效果。技术研发人员：李民,覃勇,郭慧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：2024/7/9