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一种双面电池用抗极化封装胶膜及其制备方法

技术摘要:
本发明涉及封装胶膜技术领域,尤其是涉及一种具有提升双面组件抗PID性能的封装胶膜及其制备方法;其质量份组成如下:基体树脂100份、N型半导体0.1~20份、过氧化物交联剂0.01~2份、助交联剂0.1~10份、光稳定剂0.01~5份、抗氧剂剂0.05~5份;偶联剂0.1~5质量份;本发明中  全部
背景技术:
根据2020年国际光伏技术路线的预测(ITRPV),到2026年,双面电池的市场份额将 超过50%。双面电池由于特殊的电池结构,组件在负偏压、85℃的温蒂,85%的湿度条件下, 电池片表面会产生一层正电荷,称之为极化电荷,破坏了电池片的钝化效果,使少子与多子 发生复合,造成电流及开压损失,从而导致功率损失(PID衰减)。 这种极化导致的PID衰减,目前主要在组件端通过封装胶膜解决。目前封装胶膜的 量产方案,主要是在POE,或者是EVA/POE复合胶膜中添加带有双键的多官能团丙烯酸酯或 丙烯酰胺,如专利CN109810639A中提到的,使用了N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰 胺、羟乙基丙烯酰胺、羟乙基丙烯酰胺或N ,N-二甲基丙烯酰胺中的一种或多种。 CN109337599A中提到的多官能团的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯类助剂。CN110964447A专利中 提到的乙氧化季戊四醇三丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷 三丙烯酸酯。 但是这类助剂都极性比较大,而POE极性小,因此相容性较差,在温度较低时易析 出,导致胶膜使用过程存在滑移,气泡等情况。而在EVA胶膜中使用这类助剂,仍然无法满足 双面电池组件的PID要求。
技术实现要素:
本发明的目的是:克服现有技术中的不足,提供一种抗极化性能优异的双面电池 用抗极化封装胶膜。 为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案如下: 一种双面电池用抗极化封装胶膜,其质量份组成如下:基体树脂100份、N型半导体 0.1~20份、过氧化物交联剂0.01~2份、助交联剂0.1~10份、光稳定剂0.01~5份、抗氧剂 0.05~5份、偶联剂0.1~1质量份。 进一步的,所述基体树脂由乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-α烯烃共聚物、乙烯-甲 基丙烯酸甲酯共聚物、聚乙烯醇缩丁醛中的任意一种或多种按照任意配比组成。 进一步的,所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的熔体流动速率为2~27g/min,VA含量为 26%~32%,乙烯-α烯烃共聚物熔体流动速率为5~25。 进一步的,所述N型半导体的粒径小于700nm。 进一步的,所述N型半导体的材料为金属氧化物,金属硫化物,或者是含有位于元 素周期表IV族的复合物。 进一步的,所述N型半导体的材料选用二氧化钛,铟锡氧化物,掺铝氧化锌,氧化 铜,氧化铬,五氧化二钒,三氧化二铁等金属氧化物,硫化镉,硫化锡,硫化铅,CdIn2S4, 3 CN 111732902 A 说 明 书 2/4 页 Cu2ZnSnS4等硫化物,碳纳米管,氮化镓,碳化硅,硒化锌,二氧化硅中的任意一种或多种按照 任意配比组成。 进一步的,所述交联剂为过氧化二异丙苯、双叔丁基过氧化二异丙基苯、过氧化- 2-乙基己基碳酸叔丁酯、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷、叔丁基过氧化碳酸-2- 乙基己酯中的一种或几种。 进一步的,所述助交联剂为三丙烯基异氰脲酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧 基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季 戊四醇四丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯中的一种或几种。 进一步的,所述光稳定剂为3,5-二叔丁基-4-羟基-苯甲酸十六烷基酯、双(2,2,6, 6-四甲基哌啶基)癸二酸酯、三(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)亚磷酸酯、双(1-辛氧基-2, 2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯中的一种或几种。 进一步的,所述抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β- (3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、N,N'-双-(3-(3 ,5-二叔丁基-4-羟基苯 基)丙酰基)己二胺、2,6-二叔丁基对甲酚、4,4'-硫代双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、硫代二丙 酸二月桂酸酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯中的一种或几种。 进一步的,所述偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三 (b-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷中 的一种或几种 本发明的另一个目的是:克服现有技术中的不足,提供一种生产工艺简单、生产成 本低的双面电池用抗计划封装胶膜的制备方法。 为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案如下: 一种双面电池用抗极化封装胶膜的制备方法,所述制备方法如下:将基体树脂、N 型半导体、过氧化物交联剂、助交联剂、光稳定剂、抗氧剂、偶联剂混合均匀后,用单螺杆挤 出机挤出流延成膜,或是压延成膜,所述胶膜厚度优选为50~800μm。 采用本发明的技术方案的有益效果是: 本发明中的双面电池用抗极化封装胶膜,该胶膜中添加有N型半导体材料,使得胶 膜带有一定的电子,可中和双面电池在PID过程中产生的极化正电荷,从而避免PID的产生, 显著提高了胶膜的抗PID性能。 本发明中的双面电池用抗极化封装胶膜,通过上述原理,可使用乙烯-醋酸乙烯酯 的共聚物作为主体树脂,满足双面双玻的抗PID需求,这是目前其它厂家无法实现的。使用 乙烯-醋酸乙烯酯作为主体树脂,解决了助剂相容性差的问题,可降低光伏组件制造过程中 的气泡、串偏移等不良,提高光伏组件的层压良率。 本发明中的双面电池用抗极化封装胶膜的制备方法,制备工艺简单,生产成本低, 适合工业化生产。
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