一种异质结电池胶膜及其制备方法与流程

本发明涉及异质结电池，尤其涉及一种异质结电池胶膜及其制备方法。

背景技术：

1、在突出的能源危机的背景下，世界各国越来越意识到清洁能源的重要性，异质结电池(hjt)作为一种常见的混合型太阳能电池，因其清洁环保、结构简单、工艺温度低、钝化效果好、开路电压和光电转换效率高、温度特性优异等诸多优点，被人们广泛关注，在国内市场占据极其重要的地位。

2、异质结电池胶膜是异质结电池组件推广和使用过程中最重要的材料之一，其主要作用是保护太阳能电池，并将电池与玻璃、背板等材料紧密贴合成一个整体。异质结电池胶膜性能直接影响异质结电池光电转化效率和循环使用寿命。然而，现有的封装胶膜或多或少存在与hjt电池片粘合性差、耐湿热老化性能不足、胶膜流动性高导致焊丝滑移、封装效果和耐黄变性能有待进一步改善等技术缺陷。

3、为了解决上述问题，授权公告号为cn112980340b的中国发明专利公开了一种封装hjt电池用封装胶膜及其制备方法、制得的光伏组件。封装hjt电池用封装胶膜，包括粘结层和eva层；所述粘结层主要由按重量份数计的如下组分制得：基体树脂100份、改性树脂5～10份和助剂1～5份；所述改性树脂主要由基体树脂、引发剂和粘结单体反应制得。该发明通过在粘结层中引入特定的改性树脂，使封装胶膜的增粘机理适应hjt表面复合ito减反陷光层，实现胶膜与异质结电池片的完整粘合，提高胶膜与hjt电池片的剥离强度；同时，eva层对钢化玻璃或背板表面具有强剥离强度，提高hjt组件长期可靠性及使用寿命。然而，其耐湿热老化性能仍然有待进一步提高。

4、可见，开发一种与hjt电池片粘合性好、耐湿热老化性能足、胶膜流动性低、封装效果显著，机械力学性能佳的异质结电池胶膜及其制备方法符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景，对促进hjt电池领域的发展具有非常重要的意义。

技术实现思路

1、本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种与hjt电池片粘合性好、耐湿热老化性能足、胶膜流动性低、封装效果显著，机械力学性能佳的异质结电池胶膜及其制备方法。

2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种异质结电池胶膜，是由如下按重量份数计的各原料制成：eva树脂100份、2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯2-4份、2,4,6-三乙烯基环硼氧烷1-3份、3-(1,1-二氟-2-丙烯-1-基)-2(1h)-喹喔啉酮0.8-1.5份、n-乙烯基噁唑烷酮3-5份、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮3-5份、1,4-二氨基-2,3-二氰基蒽醌0.5-1份、3,3'-二氨基-4,4'-二氟二苯砜1-2份、光引发剂0.3-0.8份、消泡剂0.5-0.8份、抗氧剂0.1-0.4份。

3、优选的，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168中的至少一种。

4、优选的，所述消泡剂为消泡剂at-99、消泡剂d6800中的至少一种。

5、优选的，所述光引发剂为安息香乙醚、安息香异丙醚、二苯基乙酮、2,4-二羟基二苯甲酮中的至少一种。

6、优选的，所述eva树脂为台湾聚合化学品股份有限公司提供的evaue2828型eva树脂，其中醋酸乙烯的质量百分比为28％，熔体流动速率为25g/10min。

7、本发明的另一个目的，在于提供一种所述异质结电池胶膜的制备方法，包括如下步骤：将各原料按重量份混合均匀后，经单螺杆挤出机流延挤出，得到胶膜，再将冷却定型的胶膜进行紫外光辐照交联，得到所述异质结电池胶膜。

8、优选的，所述异质结电池胶膜的厚度为0.5-1.2mm。

9、优选的，所述紫外光辐照的紫外光波长为220-260nm，辐照时间为5-10min。

10、由于上述技术方案的运用，本发明具有以下有益效果：

11、(1)本发明公开的异质结电池胶膜的制备方法，工艺简单，操作控制方便，制备效率和成品合格率高，对设备依赖性低，耗能少，适于连续规模化生产，具有较高的推广应用价值。

12、(2)本发明公开的异质结电池胶膜，是由如下按重量份数计的各原料制成：eva树脂100份、2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯2-4份、2,4,6-三乙烯基环硼氧烷1-3份、3-(1,1-二氟-2-丙烯-1-基)-2(1h)-喹喔啉酮0.8-1.5份、n-乙烯基噁唑烷酮3-5份、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮3-5份、1,4-二氨基-2,3-二氰基蒽醌0.5-1份、3,3'-二氨基-4,4'-二氟二苯砜1-2份、光引发剂0.3-0.8份、消泡剂0.5-0.8份、抗氧剂0.1-0.4份。通过各原料之间的相互配合共同作用，使得制成的胶膜与hjt电池片粘合性好、耐湿热老化性能足、胶膜流动性低、封装效果显著，机械力学性能佳。

13、(3)本发明公开的异质结电池胶膜，通过紫外光辐照，含有不饱和烯键的单体和eva树脂在光引发剂的引发作用下，能发生光固化反应；与此同时，含有氨基的原料还能与含有环氧基的原料之间发生环氧开环反应，进而形成互穿网络结构，赋予胶膜更优异的耐湿热老化性能和机械力学性能，有效改善封装效果，降低胶膜流动性。通过上述反应，在胶膜分子结构中同时引入eva、环硼氧烷、含氟喹喔啉酮、噁唑烷酮、三嗪酮、氰基蒽醌和含氟二苯砜结构，这些结构在电子效应、位阻效应和共轭效应等多种作用下，能进一步改善耐湿热老化性能、粘合性能和机械力学性能性能，进而改善封装效果，有效延长胶膜的使用寿命，从而使得使用该胶膜的异质结电池光电转化效率和循环使用寿命更优异。

技术特征：

1.一种异质结电池胶膜，其特征在于，是由如下按重量份数计的各原料制成：eva树脂100份、2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯2-4份、2,4,6-三乙烯基环硼氧烷1-3份、3-(1,1-二氟-2-丙烯-1-基)-2(1h)-喹喔啉酮0.8-1.5份、n-乙烯基噁唑烷酮3-5份、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮3-5份、1,4-二氨基-2,3-二氰基蒽醌0.5-1份、3,3'-二氨基-4,4'-二氟二苯砜1-2份、光引发剂0.3-0.8份、消泡剂0.5-0.8份、抗氧剂0.1-0.4份。

2.根据权利要求1所述的异质结电池胶膜，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的异质结电池胶膜，其特征在于，所述消泡剂为消泡剂at-99、消泡剂d6800中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的异质结电池胶膜，其特征在于，所述光引发剂为安息香乙醚、安息香异丙醚、二苯基乙酮、2,4-二羟基二苯甲酮中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的异质结电池胶膜，其特征在于，所述eva树脂为evaue2828型eva树脂，其中醋酸乙烯的质量百分比为28％，熔体流动速率为25g/10min。

6.一种根据权利要求1-5任一项所述异质结电池胶膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各原料按重量份混合均匀后，经单螺杆挤出机流延挤出，得到胶膜，再将冷却定型的胶膜进行紫外光辐照交联，得到所述异质结电池胶膜。

7.根据权利要求6所述异质结电池胶膜的制备方法，其特征在于，所述异质结电池胶膜的厚度为0.5-1.2mm。

8.根据权利要求6所述异质结电池胶膜的制备方法，其特征在于，所述紫外光辐照的紫外光波长为220-260nm，辐照时间为5-10min。

技术总结本发明公开了一种异质结电池胶膜及其制备方法，由如下原料制成：EVA树脂100份、2,4‑二苯基‑4‑甲基‑1‑戊烯2‑4份、2,4,6‑三乙烯基环硼氧烷1‑3份、3‑(1,1‑二氟‑2‑丙烯‑1‑基)‑2(1H)‑喹喔啉酮0.8‑1.5份、N‑乙烯基噁唑烷酮3‑5份、1,3‑双(环氧乙烷基甲基)‑5‑(2‑丙烯基)‑1,3,5‑三嗪‑2,4,6(1H,3H,5H)‑三酮3‑5份、1,4‑二氨基‑2,3‑二氰基蒽醌0.5‑1份、3,3'‑二氨基‑4,4'‑二氟二苯砜1‑2份、光引发剂0.3‑0.8份、消泡剂0.5‑0.8份、抗氧剂0.1‑0.4份。该胶膜粘合性、耐湿热老化性足、机械力学性能好。技术研发人员：蒋晓明,周华受保护的技术使用者：昊辰（无锡）塑业有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/11