一种高光透过率的有机硅封装胶膜及其制备方法与流程

本发明涉及光伏组件封装领域，特别是涉及一种高光透过率的有机硅封装胶膜及其制备方法。

背景技术：

1、太阳能作为一种可再生的绿色能源已逐渐在全球范围内得到迅速的发展。太阳能光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的技术，太阳能电池经过串联后使用玻璃、封装材料和背板将电池片保护起来，最后打入边框密封胶，使用铝边框对其进行封装，形成大面积的光伏组件。

2、太阳能组件在高温高湿状态下会产生pid(potential induced degradation，潜在电势诱导衰减)现象，在高温多湿环境下，高电压流经太阳能电池单元便会导致输出下降的现象。pid会使发电效率降低，投资回收成本时间延长。作为影响光伏组件发电效率的重要因素之一，目前普遍认为影响组件pid衰减的主要外部因素有环境温度、环境湿度，以及系统电压在合金框、玻璃和内部电路之间的变压电场。

3、目前，目前市场上用的较多的封装胶膜为poe和eva，光透过率较低，光电转化效率低，能源利用率低。传统封装材料贴合后的光透过率仅有90％左右，有近10％的光没有被利用到，造成严重的资源浪费。研究表明，光透过率增加9％，光电转化率能提高1.5-3％。

4、有机硅具有优异的的耐老化、耐温性、电绝缘性等方面特性，同时对无机玻璃和有机背板具有较强的粘结效果，且生产工艺简单，是封装胶膜的最佳选择。然而，采用普通的有机硅加成反应制备的胶膜必须用到铂金，而铂金的金属离子会导致严重的pid现象。如何解决pid现象以及如何提高光透过率是本领域亟待解决的问题。

技术实现思路

1、发明要解决的问题

2、针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的是提供一种具有高光透过率的有机硅封装胶膜。

3、用于解决问题的方案

4、本发明提供了一种高光透过率的有机硅封装胶膜，所述封装胶膜包括有机硅胶膜层和底涂层，所述有机硅胶膜为加成型有机硅胶膜。

5、优选地，以重量份计，所述底涂包括：

6、

7、更优选地，以重量份计，所述底涂包括：

8、

9、进一步优选地，以重量份计，所述底涂包括：

10、

11、优选地，所述底涂层的厚度为1-50μm，优选为45μm。

12、优选地，所述丙烯酸单体选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸丙酯中的一种或多种，优选地，所述丙烯酸单体为甲基丙烯酸甲酯；

13、优选地，所述多官聚氨酯丙烯酸酯为脂肪族聚氨酯丙烯酸酯；

14、优选地，所述光引发剂选自1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(tpo)、苯甲酰甲酸甲酯中的一种或多种，更优选地，所述光引发剂为1-羟基-环己基苯基甲酮；

15、优选地，所述增粘剂选自3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、3-巯丙基三甲氧基硅烷、3-巯丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种，更优选地，所述增粘剂为3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷。

16、优选地，所述有机硅胶膜为双组份热固化胶；

17、优选地，以重量份计，所述有机硅胶膜的制备原料包括：

18、a组分：乙烯基硅油20-90份，乙烯基硅树脂20-60份，铂金催化剂0.01-5份，和

19、b组分：乙烯基硅油20-90份，乙烯基硅树脂20-60份，交联剂5-20份，抑制剂0-2份。

20、优选地，所述乙烯基硅油为黏度为10000cst～100000cst的乙烯基硅油，优选地，所述乙烯基硅油选自rh-vi301、rh-vi302、rh-vi303中的一种或多种；

21、优选地，所述乙烯基硅树脂为乙烯基的含量为0.1-2wt％的硅树脂，更优选地，所述乙烯基硅树脂选自rh-s0836和/或rh-s11h；

22、优选地，所述铂金催化剂选自二乙烯四甲基二硅氧烷铂络合物、二乙烯八甲基四硅氧烷铂络合物、氯铂酸-乙烯基硅油溶液中的一种或多种，更优选地，所述铂金催化剂为pt1003；

23、优选地，所述交联剂选自端氢硅油、侧氢硅油、端侧含氢硅油中的一种或多种，更优选地，所述交联剂为端侧含氢硅油，进一步优选地，所述交联剂为rh-h86和/或rh-h536；

24、优选地，所述抑制剂选自四乙烯基四甲基环四硅氧烷、乙炔基环己醇、甲基丁炔醇、马来酸酯中的一种或多种，更优选地，所述抑制剂为四乙烯基四甲基环四硅氧烷。

25、本发明还提供了一种所述的封装胶膜的制备方法，所述方法包括将所述底涂喷涂在基膜上，固化后涂覆所述有机硅胶膜。

26、优选地，所述方法包括：

27、(1)制备所述底涂；

28、优选地，所述步骤(1)包括：

29、(1a)将所述丙烯酸单体、多官聚氨酯丙烯酸酯混合；

30、(1b)搅拌均匀后，加入增粘剂；

31、(1c)搅拌均匀后，加入光引发剂；

32、(1d)搅拌均匀后，真空脱泡，即得所述底涂。

33、优选地，所述方法还包括：

34、(2)制备所述有机硅胶膜；

35、优选地，所述步骤(2)包括：

36、(2a)将所述a组分混合，搅拌均匀后，即得a胶；

37、(2b)将所述b组分混合，搅拌均匀后，即得b胶；

38、(2c)将a胶和b胶混合后固化，即得所述有机硅胶膜；

39、优选地，所述a胶与b胶的质量比为1:1。

40、优选地，所述方法还包括：

41、(3)制备所述封装胶膜；

42、优选地，所述步骤(3)包括：

43、(3a)将步骤(1)制得的所述底涂喷涂在基膜上，进行第一次固化；

44、(3b)涂覆步骤(2)制得的所述有机硅胶膜，再次固化，即得所述封装胶膜；

45、优选地，所述底涂的厚度为1-50μm，优选为45μm；

46、优选地，所述第一次固化是uv照射固化；

47、优选地，所述再次固化是层压固化。

48、本发明还提供了一种所述的封装胶膜、或根据所述的方法制备得到的封装胶膜在太阳能组件中的应用。

49、发明的效果

50、本发明的封装胶膜保留了有机硅卓越的透光率、耐老化、耐温性、耐黄变、耐候性，光透过率高达99％，光电转化率提高1.5-3％；同时具有良好的抗pid效果，双85、反向1000v、96h条件下进行测试，功率衰减率≤1.5％。

技术特征：

1.一种高光透过率的有机硅封装胶膜，其特征在于，所述封装胶膜包括有机硅胶膜层和底涂层，所述有机硅胶膜为加成型有机硅胶膜。

2.根据权利要求1所述的封装胶膜，其特征在于，以重量份计，所述底涂包括：

3.根据权利要求2所述的封装胶膜，其特征在于，所述丙烯酸单体选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸丙酯中的一种或多种，优选地，所述丙烯酸单体为甲基丙烯酸甲酯；

4.根据权利要求1所述的封装胶膜，其特征在于，所述有机硅胶膜为双组份热固化胶；

5.根据权利要求4所述的封装胶膜，其特征在于，所述乙烯基硅油为黏度为10000cst～100000cst的乙烯基硅油，优选地，所述乙烯基硅油选自rh-vi301、rh-vi302、rh-vi303中的一种或多种；

6.一种根据权利要求1-5中任一项所述的封装胶膜的制备方法，其特征在于，所述方法包括将所述底涂喷涂在基膜上，固化后涂覆所述有机硅胶膜。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

10.一种根据权利要求1-5中任一项所述的封装胶膜、或根据权利要求5-9中任一项所述的方法制备得到的封装胶膜在太阳能组件中的应用。

技术总结本发明涉及一种高光透过率的有机硅封装胶膜及其制备方法与应用，所述封装胶膜包括有机硅胶膜层和底涂层，所述有机硅胶膜为加成型有机硅胶膜。本发明的封装胶膜保留了有机硅卓越的透光率、耐老化、耐温性、耐黄变、耐候性，光透过率高达99％，光电转化率提高1.5‑3％；同时具有良好的抗PID效果，双85、反向1000V、96h条件下进行测试，功率衰减率≤1.5％。技术研发人员：赵军,冯小林,孙令民,郭辉,史卫利受保护的技术使用者：浙江迪脉新材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/14