[发明专利]一种太阳能光伏组件封装用EVA胶膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能光伏组件封装领域，特别是涉及一种太阳能光伏组件封装用EVA胶膜及其制备方法。

背景技术

太阳能发电是利用硅等半导体的量子效应，直接将太阳的可见光转变成电能，由于硅晶片直接暴露于大气中会导致其光电转换机能衰减，因此需要采用透明、耐光老化、粘接性能好、具有热固性、能承受大气变幻且具有弹性的胶层将硅晶片组包封，并与上层保护材料玻璃、下层保护材料TPT(聚氟乙烯复合膜)粘合成一体，构成太阳能光伏组件(即太阳能电池板)。

液态硅树脂和聚乙烯醇缩丁醛树脂片(PVB)曾在太阳电池行业被用作封装粘接材料，但其价格高，施工条件苛刻、物性不好。EVA(ethylene-vinyl acetate copolymer，乙烯-醋酸乙烯共聚物)是一种热固性有粘性的胶膜，在常温下无粘性而具有抗粘连性，经一定条件热压后发生熔融粘接与交联固化，因此操作方便；此外，其在粘着力、耐久性、光学特性等方面具有的优越性，被越来越广泛的应用于电流组件以及各种光学产品，尤其是在太阳电池封装与户外使用方面均获得了良好的效果。

尽管EVA胶膜是一种理想的太阳能电池光伏组件封装膜，但是其在实际应用过程中仍然存在耐气候性差，容易变黄而使其透光率受到影响，粘合力达不到要求而容易脱胶，受热易收缩而造成太阳能电池硅晶片移位等问题，严重影响太阳能组件的生产使用及光电转换效率。

授权公告号为CN 100424126C的中国发明专利公开了一种耐热氧和此外光老化太阳能电池封装用EVA胶膜及制备方法，胶膜制备组分包括EVA、交联固化剂、紫外光吸收剂、抗氧化剂、受阻胺类光稳定剂，制备时先将EVA与交联固化剂、偶联剂混合均匀，再将抗氧化剂、紫外吸收剂、紫外稳定剂加入上述混合物中，将混合物倒入挤出机进行共混挤出，挤出物经流延、冷却、牵引、卷取等工序，最后得到太阳电池用EVA胶膜。此发明的EVA胶膜能经受长时间的热氧老化和紫外光老化而不变色，并能保持较高的可见光透过率，应用范围广。

目前，EVA胶膜大多采用流延的加工方法，此方法加工出来的EVA胶膜收缩率较大，且加工速度慢，效率较低。现有控制EVA热收缩率的方法是采用“在线回火去应力法”，即在EVA胶膜生产线上加装一套再次加热、冷却装置，一般称为“在线回火去应力装置”，力图使EVA胶膜经过再次受热，消除EVA胶膜的内应力，使EVA胶膜在使用之前进行一次预收缩，从而降低最终使用过程的收缩率。

然而，该技术方法效果并不理想，一般生产线速度为2米/分钟左右时，只能使EVA胶膜收缩率控制在5％左右，其原因是EVA胶膜热收缩是由于内部存在应力，而消除应力需要在一定温度和松弛状态下，经过一定时间才能完成。但是，一方面，在“线回火装置”不可能设置很高的温度，否则，EVA胶膜表面压纹会熔融消失，严重时胶膜与输送辊粘连，无法正常生产。另一方面，降低生产线速度有利于减少内应力，但这会直接降低生产效率，而且生产线速度的降低空间也是很有限的；因此，“在线回火装置”只能有限度地消除EVA胶膜内应力，在一定程度上降低EVA胶膜热收缩率，无法达到收缩率2％左右的理想效果。

公开号为CN 102034892A的中国发明专利公开了一种太阳能电池封装EVA胶膜的生产工艺，将一定量的EVA、交联固化剂、抗氧化剂和光稳定剂倒入料箱混合均匀，通过真空泵将混合料送到压延机的送料箱内，通过送料螺杆的加热和传送，将混合料加热熔化，送入模头，通过模头的加热并挤压送入压延滚筒，然后进行压延处理，制成一定厚度的EVA胶膜，经牵引，冷却，即得。此发明制备的EVA胶膜通过两级压延处理制成，EVA胶膜能够保持自然的状态，不会因流延拉伸成形而产生变形，EVA胶膜收缩率有所减小；但采用两级压延处理不仅增加占地面积，增大原材料和能源消耗，生产效率低，此外EVA胶膜内应力的消除和热收缩率的降低程度有限，无法达到理想的效果。

发明内容

本发明的首要目的是针对上述现有技术存在的问题提供一种加工速度快，效率高的太阳能光伏组件封装用EVA胶膜的制备方法，此方法占地面积小，能源及原材料消耗低，制备的EVA胶膜内应力小，收缩率低。

为了达到上述目的，本发明一方面提供一种太阳能光伏组件封装用EVA胶膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将抗氧剂，光稳定剂，紫外线吸收剂，偶联剂，交联剂和润滑剂加入乙烯-醋酸乙烯共聚物中，混合均匀，制得混合料；

2)将上述混合料置于挤出机中，混合料在挤出机中经加热、混炼形成熔融体，熔融体经模具挤出，然后经成型处理，即制得EVA胶膜。