[发明专利]一种太阳能电池封装胶膜

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池封装用的EVA胶膜。

背景技术

太阳能发电有两种方式，一种是光—热—电转换方式，另一种是光—电直接转换方式；其中，光—电直接转换方式是利用光电效应，将太阳辐射能直接转换成电能，这一转换的核心、基本装置便是太阳能电池。为了确保太阳能电池的光电转换性能不被衰减，必须要将太阳能电池封装在具有相应保护作用的胶膜内，要求该胶膜具有高透光率，这样才能保证太阳能电池有较高的光电转换效率。

传统太阳能电池封装胶膜是以乙烯-醋酸乙烯酯共聚物为主要原料，再配以有机过氧化物交联剂、助交联剂、紫外线光稳定剂、抗氧剂等功能性助剂，经混合、挤出、流延、冷却、分切、卷取等工序加工成品。该胶膜的防老化体系是由抗氧剂（受阻酚抗氧剂或亚磷酸酯抗氧剂）完成的，抗氧剂能够有效捕获胶膜内的烷氧自由基（RO·）、烷基过氧自由基（ROO·），从而提高胶膜的耐紫外线老化性能、耐高低温老化性能和耐湿冻老化性能，延缓胶膜的老化黄变，提高胶膜的透光率。但是，当胶膜处于稀氧或者无氧的状态时（例如胶膜加工过程、太阳能电池封装的层压过程、湿热老化过程等，尤其以湿热老化过程更为凸显），胶膜内的聚合物以及过氧化物引发剂会产生大量的烷基自由基（R·），烷基自由基（R·）是抗氧剂所不能捕获的，烷基自由基（R·）会造成胶膜的老化进程加速，导致胶膜发生黄变等现象，直接降低了胶膜的透光率，使胶膜无法在十分严酷、复杂的户外气候环境中长期服用，从而严重影响了太阳能电池的光电转换效率，使胶膜的使用寿命大幅缩短，增加了太阳能发电的运营成本。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述现有技术的不足，提供一种在稀氧或者无氧状态时能够有效捕获有害的烷基自由基（R·），提高耐湿热、耐紫外线、耐高低温和耐湿冻等老化性能，降低老化黄变指数的太阳能电池封装胶膜。

本发明采用的技术方案是，一种太阳能电池封装胶膜，所述胶膜的原料配比按以下重量份计：

乙烯-醋酸乙烯酯共聚物            100份，

有机过氧化物                     0.1～5份，

紫外线吸收剂                     0.05～10份，

光稳定剂                         0.05～5份，

抗氧剂                           0.01～10份，

碳自由基捕获剂                   0.01～10份；

所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的醋酸乙烯酯含量为25～35%；

所述碳自由基捕获剂是苯并呋喃酮、羟胺、叔胺、双酚单丙烯酸酯中的一种或两种以上的混合物。

优选的，所述胶膜的原料配比按以下重量份计：

乙烯-醋酸乙烯酯共聚物            100份，

有机过氧化物                     0.5～2份，

紫外线吸收剂                     0.1～0.6份，

光稳定剂                         0.1～0.3份，

抗氧剂                           0.1～0.3份，

碳自由基捕获剂                   0.1～1份；

所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的醋酸乙烯酯含量为28～33%；

所述碳自由基捕获剂是苯并呋喃酮。

所述苯并呋喃酮的结构式具体如下：

式中，R1和R2分别表示3～6个碳原子的支链烷烃，R1和R2可以是相同或不同的基团；R3表示6～10个碳原子的烷基取代苯基；

所述苯并呋喃酮具体是5,7-二叔丁基-3-（3,4-二甲基苯基）3H-苯并呋喃-2-酮和5,7-二叔丁基-3-（2,3-二甲基苯基）3H-苯并呋喃-2-酮的混合物，二者的混合质量比为85～95：5～15。

所述羟胺的结构式具体如下： 

式中，R4 和R5分别表示1～30个碳原子的直链烷烃；

所述羟胺具体是N,N-二（十八）烷基羟胺。

所述叔胺的结构式具体如下：

式中，R6表示甲基；R7 和R8分别表示14～24个碳原子的烷烃；

所述叔胺具体是N,N,-二氢化菜籽油烷基-N-甲基氮氧化物。

所述双酚单丙烯酸酯的结构式具体如下：