[发明专利]一种耐热太阳能电池用EVA胶膜及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及化工材料领域，具体涉及太阳能电池组件材料，特别涉及一种耐热太阳能电池用EVA胶膜，及其制备方法与应用。

背景技术

目前，EVA由于密封性好、加工性能优良成为太阳能电池板普遍采用的封装材料。但是，由于EVA本身的线性结构所限，即使加入交联剂固化交联后，其固化物耐热性、机械性能及耐候性依然不十分理想；通过加入抗氧剂、光稳定剂、紫外线吸收剂等助剂虽然可以通过被动防御光氧作用进一步提高固化物的耐候性，但难以确保20-25年的使用寿命。另外目前使用的过氧化物含量不高，其杂质部分长期残留在EVA胶膜封装层，对太阳能电池板的耐候性有不利影响。

发明内容

本发明的目的是针对上述太阳能电池用EVA胶膜固化物耐热性、机械性能及耐候性差的缺陷，提供一种太阳能电池用EVA胶膜，该EVA胶膜耐热性、机械性能及耐候性较好，从而保证光伏组件具有更长的使用寿命。

本发明的另一目的在于提供上述EVA胶膜的制备方法。

本发明的再一目的在于提供上述EVA胶膜的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种耐热太阳能电池用EVA胶膜，由以下重量份数的原料制备而成：

乙烯-醋酸乙烯共聚物：100份

过氧化物类交联剂：1-3份

抗氧剂：      0.01-1.6份

光稳定剂：    0.05-1份

紫外线吸收剂：0.05-0.2份

硅烷偶联剂：  0.01-4份

增粘剂：      0-5份

共聚剂：      0.2-5份

所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯含量为15-40wt％，优选范围是25-38wt％，最优选范围是31-35wt％。

所述过氧化物类交联剂为叔丁基过氧化碳酸2-乙基己酯、2.5-二甲基-2，5-二叔丁基过氧化己烷或叔丁基过氧化2-乙基己酯中的一种以上混合物；优选叔丁基过氧化碳酸2-乙基己酯和/或叔丁基过氧化2-乙基己酯；特别优选纯度不低于99％wt的叔丁基过氧化碳酸2-乙基己酯。

所述抗氧剂为1，3，5-三(4-叔丁基-3-羟基-2，6-二甲基苯甲基)-1，3，5-三嗪-2，4，6-(1H，3H，5H)-三酮、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、三(壬基苯基)亚磷酸酯或β-(4-羟基-3，5-二叔丁基苯基)丙酸正十八酯中的一种以上混合物。

所述光稳定剂为双(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、双(1-辛氧基-2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、3，5-二叔丁基-4-羟基-苯甲酸十二烷基酯、三(1，2，2，6，6-五甲哌啶基)亚磷酸酯或4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶中的一种以上混合物。

所述紫外线吸收剂为2，4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮或2-(2’-羟基-3’，5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑中的一种以上混合物。

所述硅烷偶联剂为3-缩水甘油丙氧基二甲基乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基-二甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷或N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种以上混合物。

所述增粘剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。

所述共聚剂为季戊四醇三烯丙基醚和/或1，3，5-三烯丙基-均三嗪-2，4，6-(1H，3H，5H)-三酮；优选1，3，5-三烯丙基-均三嗪-2，4，6(1H，3H，5H)-三酮。

本发明耐热太阳能电池用EVA胶膜可按照本领域常规方法制得，具体为：将乙烯-醋酸乙烯共聚物、过氧化物类交联剂、抗氧剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、硅烷偶联剂、增粘剂、共聚剂等经过混料、熔融挤出、流延、冷却、牵引及分切收卷得到EVA胶膜。

在EVA胶膜中加入含多官能团的共聚剂使其与线性EVA一起在交联剂的作用下发生反应，生成具有立体结构的固化物，从而可以从根本上提高太阳能电池用EVA胶膜固化物的耐热性、机械性能及耐候性。

采用纯度不低于99％wt的叔丁基过氧化碳酸2-乙基己酯作为固化交联剂，可以降低过氧化物中杂质在EVA胶膜封装层的残留，从而最大限度减少对太阳能电池板的耐候性的不利影响。

本发明耐热太阳能电池用EVA胶膜用于太阳能电池组件的封装。