一种光伏组件用聚醋酸乙烯酯薄膜及其制备方法与流程

本发明涉及薄膜生产，具体涉及一种光伏组件用聚醋酸乙烯酯薄膜及其制备方法。

背景技术：

1、为应对光伏组件在户外面临的恶劣气候条件，会使用封装材料保护光伏电池免受环境侵害，常用的封装材料有乙烯-醋酸乙烯酯共聚物薄膜，它紧密贴合于太阳能电池片的上下两侧，与前板和背板配合形成密封层，从而保护核心元件，延长组件使用寿命。

2、乙烯-醋酸乙烯共聚物虽然应用广泛，但存在耐候性不足、高温下黄变等问题，从而降低光透过率，进而影响光伏电池的光电转换效率，此外，乙烯-醋酸乙烯共聚物材料的环境敏感性强，随时间推移会发生的性能衰退，如粘结力减弱和电绝缘性下降，从而降低光伏组件的长期稳定性，因此，本发明一种光伏组件用聚醋酸乙烯酯薄膜及其制备方法，来解决以上问题。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种光伏组件用聚醋酸乙烯酯薄膜及其制备方法。

2、一种光伏组件用聚醋酸乙烯酯薄膜，按照质量百分比由以下组分组成：65-70%聚醋酸乙烯酯、5-10%乙烯-乙烯醇共聚物、1.5-3%化学交联剂、0.1-0.5%光引发剂、0.5-1%硅烷偶联剂、0.5-1%界面硅烷偶联剂、0.05-2%抗氧化剂、1-3%紫外吸收剂、1-3%增塑剂、0.1-1%分散剂、2-5%增稠剂，剩余为溶剂。

3、进一步地，所述聚醋酸乙烯酯分子量为20-35kda，其醋酸乙烯酯质量分数为29.4-29.7%。

4、进一步地，所述化学交联剂为1-2%过氧化苯甲酸叔丁酯和0.5-1%叔丁基过氧化2-乙基己基碳酸酯。

5、进一步地，所述光引发剂为安息香醚类或二苯甲酮类。

6、进一步地，所述硅烷偶联剂为3-氨丙基三乙基硅烷。

7、进一步地，所述界面硅烷偶联剂为γ-(2，3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷或3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷。

8、进一步地，所述抗氧化剂为三（壬基苯基）亚磷酸酯，紫外吸收剂为3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸十六烷基酯，增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯，分散剂为辛基苯酚聚氧乙烯醚，增稠剂为聚乙烯醇，溶剂为丙醇或异丙醇。

9、一种光伏组件用聚醋酸乙烯酯薄膜的制备方法，包括以下步骤：

10、预混合：在搅拌反应釜中加入溶剂、增稠剂和分散剂，开启搅拌；

11、加入主体单体：在70-90℃，ph为2-6下，逐步加入预先溶解在溶剂中的聚醋酸乙烯酯与乙烯-乙烯醇共聚物，缓慢滴加预先溶解在溶剂中的硅烷偶联剂溶液；

12、添加辅助组分：先加入预先溶解于溶剂的抗氧化剂，随后缓慢加入增塑剂，加入预先溶解或分散在少量增塑剂中的紫外吸收剂；

13、加入交联与引发剂：控制反应速率和温度分批加入稀释在溶剂中的化学交联剂和光引发剂，进行聚合反应；

14、后处理：聚合完成后，聚合物通过真空干燥或蒸汽汽提纯化去除体系中的溶剂和水分，随后水洗和极性溶剂漂洗；

15、改性偶联剂处理：通过浸渍或涂布方式加入界面硅烷偶联剂；

16、uv固化和热处理：采用uv光源照射，光照强度200-1000mw/cm²，时间1-3min，进行紫外光固化；采用热压机，温度为120-150℃，时间为30min，进行热压处理，得聚醋酸乙烯酯薄膜；

17、对聚醋酸乙烯酯薄膜进行等离子体处理，控制处理条件。

18、进一步地，所述等离子体处理气体为氧气或氮气，处理功率为100-200w，处理时间30s-2min，处理压力0.2-0.4pa。

19、进一步地，所述预混合阶段的搅拌速度50-100rmp，温度50℃，反应时间5-10min；加入主体单体阶段的搅拌速度100-200rmp，温度70-90℃，混合时间30min；添加辅助组分阶段搅拌速度80-100rmp，加入交联与引发剂阶段温度60-80℃；聚合反应时间45-90min。

20、一种光伏组件用聚醋酸乙烯酯薄膜的使用方法，使用聚醋酸乙烯酯薄膜平铺于光伏电池片之上，利用其良好的粘附性和成膜性紧密贴合，利用层压技术使薄膜与电池片紧密粘合，形成稳固的封装结构。

21、本发明达到的有益效果为：1、本发明选用聚醋酸乙烯酯和乙烯-乙烯醇共聚物，利用聚醋酸乙烯酯的高透明度确保高透光率，同时具有抗紫外线和抗老化性能，有效抵御光照引起的黄变和结构破坏，为光电转换提供良好条件，引入乙烯-乙烯醇共聚物，增强薄膜的水汽阻隔能力，优化交联剂和添加剂的使用，增强薄膜的机械强度和耐热性，有效抑制材料的性能衰退，提高薄膜的使用寿命，从而保障光伏组件长期稳定运行。

22、2、本发明使用双功能交联体系，能够控制交联密度，同时控制反应进行，从而提高交联网络的均匀性和稳定性，进而优化材料的机械强度和耐热性，增强组件的耐高温性能。

23、3、本发明的制备方法结合多种后处理技术，uv处理能够实现快速交联固化，通过热处理优化材料的微观结构，等离子体处理增强表面性能，提高材料与外界环境的隔离效果，从而提升薄膜的综合性能。

24、4、本发明使用双重硅烷偶联剂，能够增强聚合物薄膜与基材间的界面粘结力，同时改善材料的内部结构，提升整体的机械性能和环境适应性。

25、5、本发明使用环境友好的成分及溶剂，通过优化配方和工艺流程，能够保证高性能的同时，实现成本的控制，符合可持续发展，适合广泛推广。

技术特征：

1.一种光伏组件用聚醋酸乙烯酯薄膜，其特征在于，按照质量百分比由以下组分组成：65-70%聚醋酸乙烯酯、5-10%乙烯-乙烯醇共聚物、1.5-3%化学交联剂、0.1-0.5%光引发剂、0.5-1%硅烷偶联剂、0.5-1%界面硅烷偶联剂、0.05-2%抗氧化剂、1-3%紫外吸收剂、1-3%增塑剂、0.1-1%分散剂、2-5%增稠剂，剩余为溶剂。

2.根据权利要求1所述的一种光伏组件用聚醋酸乙烯酯薄膜，其特征在于，所述聚醋酸乙烯酯分子量为20-35kda，其醋酸乙烯酯质量分数为29.4-29.7%。

3.根据权利要求1所述的一种光伏组件用聚醋酸乙烯酯薄膜，其特征在于，所述化学交联剂为1-2%过氧化苯甲酸叔丁酯和0.5-1%叔丁基过氧化2-乙基己基碳酸酯。

4.根据权利要求1所述的一种光伏组件用聚醋酸乙烯酯薄膜，其特征在于，所述光引发剂为安息香醚类或二苯甲酮类。

5.根据权利要求1所述的一种光伏组件用聚醋酸乙烯酯薄膜，其特征在于，所述硅烷偶联剂为3-氨丙基三乙基硅烷。

6.根据权利要求5所述的一种光伏组件用聚醋酸乙烯酯薄膜，其特征在于，所述界面硅烷偶联剂为γ-(2，3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷或3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷。

7.根据权利要求1所述的一种光伏组件用聚醋酸乙烯酯薄膜，其特征在于，所述抗氧化剂为三（壬基苯基）亚磷酸酯，紫外吸收剂为3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸十六烷基酯，增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯，分散剂为辛基苯酚聚氧乙烯醚，增稠剂为聚乙烯醇，溶剂为丙醇或异丙醇。

8.一种光伏组件用聚醋酸乙烯酯薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：预混合：在搅拌反应釜中加入溶剂、增稠剂和分散剂，开启搅拌；

9.根据权利要求8所述的一种光伏组件用聚醋酸乙烯酯薄膜的制备方法，其特征在于，所述等离子体处理气体为氧气或氮气，处理功率为100-200w，处理时间30s-2min，处理压力0.2-0.4pa。

10.根据权利要求8所述的一种光伏组件用聚醋酸乙烯酯薄膜的制备方法，其特征在于，所述预混合阶段的搅拌速度50-100rmp，温度50℃，反应时间5-10min；加入主体单体阶段的搅拌速度100-200rmp，温度70-90℃，混合时间30min；添加辅助组分阶段搅拌速度80-100rmp，加入交联与引发剂阶段温度60-80℃；聚合反应时间45-90min。

11.一种光伏组件用聚醋酸乙烯酯薄膜的使用方法，其特征在于，使用聚醋酸乙烯酯薄膜平铺于光伏电池片之上，利用层压技术使薄膜与电池片紧密粘合，形成稳固的封装结构。

技术总结本发明涉及薄膜生产技术领域，具体涉及一种光伏组件用聚醋酸乙烯酯薄膜及其制备方法。一种光伏组件用聚醋酸乙烯酯薄膜，包括以下质量百分比组分：65‑70%聚醋酸乙烯酯、5‑10%乙烯‑乙烯醇共聚物、1.5‑3%化学交联剂、0.1‑0.5%光引发剂、0.5‑1%硅烷偶联剂、0.5‑1%界面硅烷偶联剂等。本发明选用聚醋酸乙烯酯和乙烯‑乙烯醇共聚物，利用聚醋酸乙烯酯的高透明度确保高透光率，同时具有抗紫外线和抗老化性能，为光电转换提供良好条件，引入乙烯‑乙烯醇共聚物，增强薄膜的水汽阻隔能力，优化交联剂和添加剂的使用，增强薄膜的机械强度和耐热性，提高薄膜的使用寿命，从而保障光伏组件长期稳定运行。技术研发人员：谢小两,夏军,李冬,庞健,张子龙受保护的技术使用者：宁波欧达光电有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/1