一种耐候型光伏胶膜及其制备工艺的制作方法

本发明涉及光伏胶膜，尤其涉及一种耐候型光伏胶膜及其制备工艺。

背景技术：

1、光伏胶膜用于光伏组件的封装环节，包裹电池片并封装到光伏玻璃和背板之间，具有保护电池片、为电池线路装备提供结构支撑、传导电池片产生的热量和延长光伏组件使用寿命的作用，为光伏组件的正常运行提供坚实的后盾。可见，光伏胶膜的性能直接影响光伏组件的光电转换效率和循环使用寿命，开发综合性能和性能稳定性优异的光伏胶膜显得尤为重要。

2、目前市场上的光伏胶膜主要有三种，eva（聚乙烯-聚醋酸乙烯酯共聚物）胶膜，poe（聚烯烃弹性体）胶膜，共挤型胶膜。其中，共挤型胶膜通常是由eva/poe两层或eva+poe+eva三层共同挤出，能够解决eva胶膜pid（潜在电势诱导）衰减过大的问题，也能解决poe胶膜存在的易偏移问题，具有高阻水、防滑、降成本的优点。但是，现有共挤型胶膜中助剂易从poe层向eva层迁移，致使组件耐老化性能受到影响；同时在层压加热过程中，组件边缘部分容易产生气泡、边缘缝隙甚至脱层等现象，影响封装效果。eva胶膜可以起到透光、粘接和封装等作用，但eva胶膜耐侯性较差，潮湿环境下水汽透过率高，易造成水解老化，进而影响光伏组件的性能和使用寿命；poe胶膜具有较好的水汽阻隔性，应用于光伏组件可以增强组件的抗电位诱发衰减pid性能，然而其固有的低极性特点，和玻璃/硅片/背板的粘结强度较低。

3、为了解决上述问题，授权公告号为cn114539934b的中国发明专利公开了一种耐候型光伏胶膜及其制备工艺，其中，耐候型光伏胶膜包括以下重量份的原料：poe粒子80-90份、乙烯型改性粒子30-50份、有机硅粉末0.1-0.3份、增粘剂0.5-2份、交联剂0.5-3份、紫外光吸收剂0.6-3份、抗氧化剂0.1-1.5份；该发明通过原料混合、熔融流延、压花、冷却和分切等工艺制备的光伏胶膜具有良好的物理性能和柔韧性能，水汽透过率低，耐紫外老化性强，高温高湿环境下仍具有良好的剥离强度和耐黄变性能，满足光伏胶膜长久使用的耐候性要求，进而延长光伏组件的使用寿命，此外还提高了太阳能电池组件的光电转化效率。然而，由于各原料之间的相容性问题，使得其性能稳定性不足，长期使用过程中易出现助剂外渗的现象。且交联剂在熔融共混挤出中易使得产品形成互穿网络不溶不熔的结构，影响后面的加工性能。

4、因此，开发一种粘结强度高，耐候性和耐高温高湿性能优异，性能稳定性好，易加工，使用寿命长的耐候型光伏胶膜及其制备工艺符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景，对促进光伏胶膜领域的发展具有非常重要的意义。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种粘结强度高，耐候性和耐高温高湿性能优异，性能稳定性好，易加工，使用寿命长的耐候型光伏胶膜及其制备工艺。

2、为达到以上目的，本发明提供一种耐候型光伏胶膜，由如下按重量份计的原料制成：含氟和环氧基聚硅氧烷30-40份、2,4-二氨基-6-二烯丙氨基-1,3,5-三嗪5-8份、甲基丙烯酸三环[5.2.1.02,6]癸-8-基酯3-5份、3-(1,1-二氟-2-丙烯-1-基)-2(1h)-喹喔啉酮0.8-1.5份、2,4,6-三乙烯基环硼氧烷0.5-1.5份、3,9-二乙烯基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷3-5份、烯丙基琥珀酰亚胺基碳酸酯3-5份、2,2,3,3-四氟丙基甲基丙烯酸酯0.8-1.2份、光引发剂1-3份、消泡剂1-2份、稀释剂30-40份。

3、优选的，所述含氟和环氧基聚硅氧烷的来源无特殊要求，在本发明的一个实施例中，所述含氟和环氧基聚硅氧烷是按授权公告号为cn102250355b的中国发明专利实施例1的方法制成。

4、优选的，所述光引发剂为安息香乙醚、安息香双甲醚、2,4-二羟基二苯甲酮中的至少一种。

5、优选的，所述消泡剂为消泡剂at-99、消泡剂d6800中的至少一种。

6、优选的，所述稀释剂为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟丙酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯中的一种或几种。

7、本发明的另一个目的，在于提供一种所述耐候型光伏胶膜的制备工艺，包括如下步骤：将各原料按重量份混合均匀后，用滤网自然过滤消泡，在车间经过刀口或者网纹辊涂布于离型膜上，经紫外光固化和干燥后，制成耐候型光伏胶膜。

8、优选的，所述紫外光固化采用的紫外光波长为220-260nm，固化时间15-25min；所述干燥的温度为85-95℃，干燥至恒重。

9、由于上述技术方案的运用，本发明具有以下有益效果：

10、（1）本发明公开的耐候型光伏胶膜的制备工艺，简单易行，施工方便，无需专用设备，资金投入少，耗能低，对环境影响小，适于工业化连续生产，社会效益和生态效益明显。

11、（2）本发明公开的耐候型光伏胶膜，由如下按重量份计的原料制成：含氟和环氧基聚硅氧烷30-40份、2,4-二氨基-6-二烯丙氨基-1,3,5-三嗪5-8份、甲基丙烯酸三环[5.2.1.02,6]癸-8-基酯3-5份、3-(1,1-二氟-2-丙烯-1-基)-2(1h)-喹喔啉酮0.8-1.5份、2,4,6-三乙烯基环硼氧烷0.5-1.5份、3,9-二乙烯基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷3-5份、烯丙基琥珀酰亚胺基碳酸酯3-5份、2,2,3,3-四氟丙基甲基丙烯酸酯0.8-1.2份、光引发剂1-3份、消泡剂1-2份、稀释剂30-40份。通过各原料之间的相互配合共同作用，使得制成的耐候型光伏胶膜粘结强度高，耐候性和耐高温高湿性能优异，性能稳定性好，易加工，使用寿命长。不添加挥发性有机溶剂，更有利于环境保护。

12、（3）本发明公开的耐候型光伏胶膜，通过原料组成配方的合理选取，在胶膜分子结构中同时引入含氟聚硅氧烷、三嗪、三环[5.2.1.02,6]癸-8-基酯、喹喔啉酮、环硼氧烷、四氧杂螺[5.5]十一烷、琥珀酰亚胺基碳酸酯和四氟丙基甲基结构，这些结构在电子效应、位阻效应和共轭效应的多重作用下，使得制成的胶膜部件粘结性能好，而且 耐高温高湿性能佳，性能稳定性足，使用寿命长。

13、（4）本发明公开的耐候型光伏胶膜，采用紫外光固化的方式，使得胶膜易于加工，且能形成互穿网络结构，同时，含有环氧的原料还能与含有氨基的原料在干燥过程中发生化学反应，形成另一种类型的网络结构，这些不同种类的网络结构同时存在在胶膜分子结构中，能有效改善胶膜的综合性能和性能稳定性。

技术特征：

1.一种耐候型光伏胶膜，其特征在于，由如下按重量份计的原料制成：含氟和环氧基聚硅氧烷30-40份、2,4-二氨基-6-二烯丙氨基-1,3,5-三嗪5-8份、甲基丙烯酸三环[5.2.1.02,6]癸-8-基酯3-5份、3-(1,1-二氟-2-丙烯-1-基)-2(1h)-喹喔啉酮0.8-1.5份、2,4,6-三乙烯基环硼氧烷0.5-1.5份、3,9-二乙烯基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷3-5份、烯丙基琥珀酰亚胺基碳酸酯3-5份、2,2,3,3-四氟丙基甲基丙烯酸酯0.8-1.2份、光引发剂1-3份、消泡剂1-2份、稀释剂30-40份。

2.根据权利要求1所述的耐候型光伏胶膜，其特征在于，所述光引发剂为安息香乙醚、安息香双甲醚、2,4-二羟基二苯甲酮中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的耐候型光伏胶膜，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所述的耐候型光伏胶膜，其特征在于，所述稀释剂为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟丙酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯中的一种或几种。

5.一种根据权利要求1-4任一项所述耐候型光伏胶膜的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：将各原料按重量份混合均匀后，用滤网自然过滤消泡，在车间经过刀口或者网纹辊涂布于离型膜上，经紫外光固化和干燥后，制成耐候型光伏胶膜。

6.根据权利要求5所述耐候型光伏胶膜的制备工艺，其特征在于，所述紫外光固化采用的紫外光波长为220-260nm，固化时间为15-25min。

7.根据权利要求5所述耐候型光伏胶膜的制备工艺，其特征在于，所述干燥的温度为85-95℃，干燥至恒重。

技术总结一种耐候型光伏胶膜及其制备工艺，由如下按重量份计的原料制成：含氟和环氧基聚硅氧烷30‑40份、2,4‑二氨基‑6‑二烯丙氨基‑1,3,5‑三嗪5‑8份、甲基丙烯酸三环[5.2.1.02,6]癸‑8‑基酯3‑5份、3‑(1,1‑二氟‑2‑丙烯‑1‑基)‑2(1H)‑喹喔啉酮0.8‑1.5份、2,4,6‑三乙烯基环硼氧烷0.5‑1.5份、3,9‑二乙烯基‑2,4,8,10‑四氧杂螺[5.5]十一烷3‑5份、烯丙基琥珀酰亚胺基碳酸酯3‑5份、2,2,3,3‑四氟丙基甲基丙烯酸酯0.8‑1.2份、光引发剂1‑3份、消泡剂1‑2份、稀释剂30‑40份。该胶膜粘结强度高，耐候性和耐高温高湿性能优异。技术研发人员：夏超华,周青兵,李永胜,高曦受保护的技术使用者：苏州市新广益电子股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/15