本發(fā)明涉及太陽(yáng)能光伏組件生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種提高太陽(yáng)能組件轉(zhuǎn)換功率的EVA封裝膠膜。
背景技術(shù)：
自2015年我國(guó)推行“光伏領(lǐng)跑者”計(jì)劃以來，高效光伏產(chǎn)品已成為業(yè)內(nèi)的共識(shí)與行業(yè)的發(fā)展方向。
在“領(lǐng)跑者”計(jì)劃的刺激下，未來3-5年，組件功率提高速度更快，企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)過度為以轉(zhuǎn)換效率為核心的良性競(jìng)爭(zhēng)。提高轉(zhuǎn)換效率、降低度電成本是光伏實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵。
“領(lǐng)跑者”計(jì)劃從制造水平、應(yīng)用水平、標(biāo)準(zhǔn)及測(cè)試等方面促進(jìn)行業(yè)整體水平提升，其設(shè)置的產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)將不斷催生創(chuàng)新活力，將光伏產(chǎn)業(yè)引向高質(zhì)、高效發(fā)展。
在光伏組件提高功率轉(zhuǎn)換方面，光靠電池片提高轉(zhuǎn)換率，已經(jīng)不能滿足市場(chǎng)的需要，各種輔材都想盡辦法來提升電池片的功率轉(zhuǎn)換。光伏EVA膠膜是一種熱固性有粘性的膠膜，由于夾在玻璃中間，或玻璃和背板中間，起到封裝保護(hù)作用。太陽(yáng)能光伏組件轉(zhuǎn)換功率的影響因素以下幾個(gè)因素：晶硅或非晶硅的轉(zhuǎn)換功率，電能的損耗和太陽(yáng)光的光照數(shù)量等方面?，F(xiàn)有的光伏組件背面膠膜為透明膠膜，無法有效提高光照的反射率。如改成白色EVA膠膜，則在組件層壓過程容易產(chǎn)生溢白、收縮率大等缺點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種提高太陽(yáng)能組件轉(zhuǎn)換功率的EVA封裝膠膜，是一種低成本、高性能、高轉(zhuǎn)換功率的EVA膠膜，滿足EVA膠膜的耐濕熱，抗PID，抗蝸牛紋等性能。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
一種提高太陽(yáng)能組件轉(zhuǎn)換功率的EVA封裝膠膜，包括透明的正面膠膜和白色的背面膠膜，所述正面膠膜按質(zhì)量百分比計(jì)其原料組成如下：交聯(lián)劑0.05-5%，助交聯(lián)劑0.05-5%，偶聯(lián)劑0.05-3%，疏水劑0.05-2%，光穩(wěn)定劑0.02-1.5%，抗酸劑0.02-1.0%，紫外光轉(zhuǎn)換劑0.02-1.0%，EVA樹脂余量。
作為優(yōu)選，所述背面膠膜按質(zhì)量百分比計(jì)其原料組成如下：交聯(lián)劑0.05-5%，助交聯(lián)劑0.05-5%，偶聯(lián)劑0.05-3%，疏水劑0.05-2%，光穩(wěn)定劑0.02-1.5%，抗酸劑0.02-1.0%，紫外穩(wěn)定劑0.02-1.0%，著色劑1-10%，EVA樹脂余量。
本發(fā)明對(duì)EVA膠膜的配方進(jìn)行優(yōu)化，使光伏EVA膠膜不但具有封裝保護(hù)的作用，而且能幫助電池片提高一定的轉(zhuǎn)換功率，能在低成本的基礎(chǔ)上，有效提高光伏組件的轉(zhuǎn)換功率，增加更大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
本發(fā)明的光伏EVA膠膜在提高太陽(yáng)光利用率方面具體分兩方面進(jìn)行，正面透明膠膜中添加紫外光轉(zhuǎn)換劑，能使波長(zhǎng)在280-380的紫外光，轉(zhuǎn)換成400-600的可見光，提高光伏組件的轉(zhuǎn)換率。背面膠膜，由傳統(tǒng)的透明膠膜改成白色膠膜，提高光照的反射率，再次提高利用太陽(yáng)光的利用率。
紫外光轉(zhuǎn)換劑的機(jī)理是將紫外光進(jìn)行充分利用，所以，對(duì)紫外光響應(yīng)高的電池片效果尤其明顯，對(duì)紫外光響應(yīng)低的電池片，紫外光轉(zhuǎn)換劑就能將紫外光轉(zhuǎn)換成可見光進(jìn)行響應(yīng)。
本發(fā)明的背面膠膜將原有的透明膠膜改變成白色膠膜，提高反射率，反射率能在95%以上，在光伏單玻組件反射率比背板高出近5-10%；在雙玻組件上，由于是全透明結(jié)構(gòu)，效果更加明顯。原有白色EVA膠膜在組件層壓過程容易產(chǎn)生溢白收縮率大等缺點(diǎn)，本發(fā)明采用后續(xù)輻射預(yù)交聯(lián)加工工藝，克服白色EVA膠膜的溢膠問題，沒有白色EVA溢膠遮擋電池片和焊帶問題，不需要使用特殊工藝，良品率達(dá)到99%以上。在配方和工藝的雙重改進(jìn)后，實(shí)際使用中發(fā)現(xiàn)組件沒有封裝帶來的功率損耗。
作為優(yōu)選，所述交聯(lián)劑為叔丁基過氧化碳酸-2-乙基己酯，所述助交聯(lián)劑為三烯丙基異氰脲酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯中的一種或兩種。
助交聯(lián)劑優(yōu)選三烯丙基異氰脲酸酯與三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯的組合組。
作為優(yōu)選，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑KH570、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基) 硅烷、硅烷偶聯(lián)劑KH792中的一種或幾種。偶聯(lián)劑優(yōu)選硅烷偶聯(lián)劑KH570。
作為優(yōu)選，所述疏水劑為改性聚硅氧烷，所述的光穩(wěn)定劑為光穩(wěn)定劑770、光穩(wěn)定劑622、光穩(wěn)定劑944中的一種或幾種。光穩(wěn)定劑優(yōu)選光穩(wěn)定劑770與光穩(wěn)定劑622的組合。
作為優(yōu)選，所述紫外穩(wěn)定劑為2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮。
作為優(yōu)選，所述抗酸劑為硬脂酸鈣，所述著色劑為鈦白粉。
作為優(yōu)選，所述紫外光轉(zhuǎn)換劑由以下質(zhì)量百分比計(jì)的原料混合而成：硫化鈣3-6.5%，硫化鈉0.05-0.25%，硫化鉀2.5-5%，硝酸鋇1-2%，硝酸銦1-2%，聚甲基丙烯酸甲酯余量。
作為優(yōu)選，所述紫外光轉(zhuǎn)換劑由以下質(zhì)量百分比計(jì)的原料混合而成：硫化鈣3-6.5%，硫化鈉0.05-0.25%，硫化鎂2.5-5%，硫酸鋇1-2%，硝酸鍶1-2%，EVA樹脂余量。
作為優(yōu)選， 所述背面膠膜經(jīng)輻射預(yù)處理后使用，輻射預(yù)處理采用電子加速器發(fā)射高能電子束輻射在背面膠膜表面，電子加速器參數(shù)設(shè)置為：電子束電壓200-500KV，輻射劑量10-100KGy，線速度3-10米/分鐘。通過輻射預(yù)處理，以激活EVA樹脂分子，使樹脂離子化，活化并發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)形成三維網(wǎng)狀機(jī)構(gòu)，有效改善EVA樹脂性能，其強(qiáng)度明顯提高，在光伏組件層壓過程中EVA膠膜受力均勻，膨脹一致，保持膠料的流動(dòng)性。在常溫下就可以進(jìn)行處理。
本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明是一種低成本、高性能、高轉(zhuǎn)換功率的EVA膠膜，在光伏系統(tǒng)中具有持久的抗?jié)駸?，紫外，PID及蝸牛紋等性能，滿足現(xiàn)在和未來光伏組件市場(chǎng)的要求。
具體實(shí)施方式
下面通過具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的具體說明。
本發(fā)明中，若非特指，所采用的原料和設(shè)備等均可從市場(chǎng)購(gòu)得或是本領(lǐng)域常用的。下述實(shí)施例中的方法，如無特別說明，均為本領(lǐng)域的常規(guī)方法。
實(shí)施例1：
一種提高太陽(yáng)能組件轉(zhuǎn)換功率的EVA封裝膠膜，包括透明的正面膠膜和白色的背面膠膜。
所述正面膠膜按質(zhì)量百分比計(jì)其原料組成如下：
交聯(lián)劑（叔丁基過氧化碳酸-2-乙基己酯）0.05%，
助交聯(lián)劑（三烯丙基異氰脲酸酯）0.05%，
偶聯(lián)劑（硅烷偶聯(lián)劑KH792）3%，
疏水劑（改性聚硅氧烷，道康寧DC856）2%，
光穩(wěn)定劑（光穩(wěn)定劑770）1.5%，
抗酸劑（硬脂酸鈣）1.0%，
紫外光轉(zhuǎn)換劑0.02%，
EVA樹脂余量。
所述紫外光轉(zhuǎn)換劑由以下質(zhì)量百分比計(jì)的原料混合而成：硫化鈣6.5%，硫化鈉0.05%，硫化鉀2.5%，硝酸鋇2%，硝酸銦2%，聚甲基丙烯酸甲酯余量。
所述背面膠膜按質(zhì)量百分比計(jì)其原料組成如下：
交聯(lián)劑（叔丁基過氧化碳酸-2-乙基己酯）0.05%，
助交聯(lián)劑（三烯丙基異氰脲酸酯）0.05%，
偶聯(lián)劑（硅烷偶聯(lián)劑KH792）3%，
疏水劑（改性聚硅氧烷，道康寧DC856）2%，
光穩(wěn)定劑（光穩(wěn)定劑770）1.5%，
抗酸劑（硬脂酸鈣）1.0%，
紫外穩(wěn)定劑（2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮）1.0%，
著色劑（鈦白粉）10%，
EVA樹脂余量。
實(shí)施例2：
一種提高太陽(yáng)能組件轉(zhuǎn)換功率的EVA封裝膠膜，包括透明的正面膠膜和白色的背面膠膜。
所述正面膠膜按質(zhì)量百分比計(jì)其原料組成如下：
交聯(lián)劑（叔丁基過氧化碳酸-2-乙基己酯）5%，
助交聯(lián)劑（三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯）5%，
偶聯(lián)劑（乙烯基三(β-甲氧基乙氧基) 硅烷）0.05%，
疏水劑（改性聚硅氧烷，道康寧DC856）0.05%，
光穩(wěn)定劑（光穩(wěn)定劑944）0.02%，
抗酸劑（硬脂酸鈣）0.02%，
紫外光轉(zhuǎn)換劑1.0%，
EVA樹脂余量。
所述紫外光轉(zhuǎn)換劑由以下質(zhì)量百分比計(jì)的原料混合而成：硫化鈣4%，硫化鈉0.25%，硫化鎂5%，硫酸鋇1%，硝酸鍶1%，EVA樹脂余量。
所述背面膠膜按質(zhì)量百分比計(jì)其原料組成如下：
交聯(lián)劑（叔丁基過氧化碳酸-2-乙基己酯）5%，
助交聯(lián)劑（三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯）5%，
偶聯(lián)劑（乙烯基三(β-甲氧基乙氧基) 硅烷）0.05%，
疏水劑（改性聚硅氧烷，道康寧DC856）0.05%，
光穩(wěn)定劑（光穩(wěn)定劑944）0.02%，
抗酸劑（硬脂酸鈣）0.02%，
紫外穩(wěn)定劑（2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮）0.02%，
著色劑（鈦白粉）1%，
EVA樹脂余量。
實(shí)施例3：
一種提高太陽(yáng)能組件轉(zhuǎn)換功率的EVA封裝膠膜，包括透明的正面膠膜和白色的背面膠膜。
所述正面膠膜按質(zhì)量百分比計(jì)其原料組成如下：
交聯(lián)劑（叔丁基過氧化碳酸-2-乙基己酯）2%，
助交聯(lián)劑（三烯丙基異氰脲酸酯和三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯1：1質(zhì)量比的復(fù)配）1%，
偶聯(lián)劑（硅烷偶聯(lián)劑KH570）0.6%，
疏水劑（改性聚硅氧烷，道康寧DC856）1%，
光穩(wěn)定劑（光穩(wěn)定劑770與光穩(wěn)定劑622按1：1質(zhì)量比的復(fù)配）0.5%，
抗酸劑（硬脂酸鈣）0.2%，
紫外光轉(zhuǎn)換劑0.3%，
EVA樹脂余量。
所述紫外光轉(zhuǎn)換劑由以下質(zhì)量百分比計(jì)的原料混合而成：硫化鈣3%，硫化鈉0.2%，硫化鉀3%，硝酸鋇1.5%，硝酸銦1.5%，聚甲基丙烯酸甲酯余量。
所述背面膠膜按質(zhì)量百分比計(jì)其原料組成如下：
交聯(lián)劑（叔丁基過氧化碳酸-2-乙基己酯）2%，
助交聯(lián)劑（三烯丙基異氰脲酸酯和三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯1：1質(zhì)量比的復(fù)配）1%，
偶聯(lián)劑（硅烷偶聯(lián)劑KH570）0.6%，
疏水劑（改性聚硅氧烷，道康寧DC856）1%，
光穩(wěn)定劑（光穩(wěn)定劑770與光穩(wěn)定劑622按1：1質(zhì)量比的復(fù)配）0.5%，
抗酸劑（硬脂酸鈣）0.2%，
紫外穩(wěn)定劑（2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮）0.5%，
著色劑（鈦白粉）8%，
EVA樹脂余量。
實(shí)施例4：
一種提高太陽(yáng)能組件轉(zhuǎn)換功率的EVA封裝膠膜，包括透明的正面膠膜和白色的背面膠膜。
所述正面膠膜按質(zhì)量百分比計(jì)其原料組成如下：
交聯(lián)劑（叔丁基過氧化碳酸-2-乙基己酯）1.5%，
助交聯(lián)劑（三烯丙基異氰脲酸酯和三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯1：1質(zhì)量比的復(fù)配）1.5%，
偶聯(lián)劑（硅烷偶聯(lián)劑KH570）0.4%，
疏水劑（改性聚硅氧烷，道康寧DC856）1.5%，
光穩(wěn)定劑（光穩(wěn)定劑770與光穩(wěn)定劑622按1：1質(zhì)量比的復(fù)配）0.5%，
抗酸劑（硬脂酸鈣）0.2%，
紫外光轉(zhuǎn)換劑0.3%，
EVA樹脂余量。
所述紫外光轉(zhuǎn)換劑由以下質(zhì)量百分比計(jì)的原料混合而成：硫化鈣3.5%，硫化鈉0.1%，硫化鎂2.5%，硫酸鋇1.5%，硝酸鍶1%，EVA樹脂余量。
所述背面膠膜按質(zhì)量百分比計(jì)其原料組成如下：
交聯(lián)劑（叔丁基過氧化碳酸-2-乙基己酯）1.5%，
助交聯(lián)劑（三烯丙基異氰脲酸酯和三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯1：1質(zhì)量比的復(fù)配）1.5%，
偶聯(lián)劑（硅烷偶聯(lián)劑KH570）0.4%，
疏水劑（改性聚硅氧烷，道康寧DC856）1.5%，
光穩(wěn)定劑（光穩(wěn)定劑770與光穩(wěn)定劑622按1：1質(zhì)量比的復(fù)配）0.5%，
抗酸劑（硬脂酸鈣）0.2%，
紫外穩(wěn)定劑（2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮）0.5%，
著色劑（鈦白粉）6%，
EVA樹脂余量。
實(shí)施例5~8：
實(shí)施例5~8實(shí)施例1~4不同之處在于紫外光轉(zhuǎn)換劑為市售，日立化成紫外轉(zhuǎn)化粒子WCP。其它同實(shí)施例1~4。
所述背面膠膜經(jīng)輻射預(yù)處理后使用，通過電子加速器發(fā)射高能電子束輻射在背面膠膜表面，激活EVA樹脂分子，使樹脂離子化，活化并發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)形成三維網(wǎng)狀機(jī)構(gòu)，有效改善EVA樹脂性能，其強(qiáng)度明顯提高，在光伏組件層壓過程中EVA膠膜受力均勻，膨脹一致，保持膠料一定流動(dòng)性。在常溫下就可以進(jìn)行處理。
輻射作用的形成的原初化學(xué)產(chǎn)物除了離子，電子，激發(fā)電子外還包括自由基和某些分子產(chǎn)物，這些原初粒子都具有較高活性，可以發(fā)生裂解。重排，電子轉(zhuǎn)移，脫氫和加成等多種反應(yīng)。
背面白色膠膜進(jìn)行高能電子束輻射預(yù)交聯(lián)處理，根據(jù)電子束的電壓和輻射量能夠有效的控制輻射強(qiáng)度和深度，克服膠膜溢白現(xiàn)象。
高能電子輻射交聯(lián)處理時(shí)，沒有產(chǎn)生溫度的變化，不同于常規(guī)的加熱交聯(lián)方式，所以對(duì)EVA膠膜中的粘合劑及其他助劑破壞較弱，膠膜的剝離強(qiáng)度影響較小。
再對(duì)高能電子的輻射量進(jìn)行控制，使EVA膠膜與玻璃或背板面的剝離強(qiáng)度沒有產(chǎn)生變化。
采用高能電子束參數(shù)一：電壓450KV，輻射劑量20kGy，線速度3米/分鐘。
采用高能電子束參數(shù)二：電壓450KV，輻射劑量40kGy，線速度5米/分鐘。
采用高能電子束參數(shù)三：電壓450KV，輻射劑量60kGy，線速度5米/分鐘。
對(duì)本發(fā)明實(shí)制得的膠膜進(jìn)行性能測(cè)試，結(jié)果如下：
1.組件長(zhǎng)期耐壓測(cè)試（IEC標(biāo)準(zhǔn)雙85，-1000V）功率衰減在5%以內(nèi)；
2.有較強(qiáng)的耐候性，應(yīng)用在晶硅光伏組件上，質(zhì)保25年；
3.層壓固化工藝滿足組件常規(guī)工藝要求；
4.濕熱老化1000小時(shí)，黃變值在3以下；
5.紫外老化60KWh/平方，黃變值在2以下；
6.體積電阻率達(dá)到1015-1016Ω.CM；
7.透光率在92以上；
8.收縮率在2%以下；
9.與其他輔材如背板，玻璃，焊帶，阻焊劑等相容性好；
10.單玻多晶組件轉(zhuǎn)換功率提高1%以上，雙玻多晶組件轉(zhuǎn)換功率提高1.5%以上。
本發(fā)明開發(fā)的高效轉(zhuǎn)換功率EVA膠膜組合，首先具有常規(guī)EVA膠膜各項(xiàng)指標(biāo)，還具有提高光伏組件轉(zhuǎn)換功率的效果，對(duì)組件CTM沒有影響，而且滿足組件生產(chǎn)的工藝要求。
以上所述的實(shí)施例只是本發(fā)明的一種較佳的方案，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，在不超出權(quán)利要求所記載的技術(shù)方案的前提下還有其它的變體及改型。