[发明专利]一种太阳电池组件用绝缘膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于太阳能技术领域，具体涉及一种太阳能电池组件用绝缘膜及其制备方法。

背景技术

绝缘膜也称为绝缘条，隔离膜，用于太阳电池组件中汇流条之间，或汇流条与电池之间的隔离绝缘，适应较高的串并联组件电压，起到分割焊带，固定汇流条作用。特别设计的绝缘膜能够较好地抵制水汽透过，避免组件因为接线盒导出线开口水汽渗透，影响整个组件的功率。

一般绝缘膜主体膜材采用三层复合结构，或者五层复合结构，通常胶水层处理，起到粘接强化作用达到使用要求即可。

市售的绝缘膜(绝缘条)主要有两种形式，一种为F/P/F(TPT为注册商标)结构，即上层和下层为氟膜结构，中间层为聚对苯二甲酸乙二酯(PET)结构，另一种为EVA/PET/EVA结构。含氟的F/P/F结构，对电池不粘，需要额外垫乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)，并粘接不可靠。氟膜难加工，为了成膜，需要添加多种添加成分，一方面引入杂质导致绝缘性能相对降低，另一方面，因为小分子挥发，导致氟膜的多孔性。以上缺陷导致绝缘条耐水汽透过性能以及耐氧气老化性能会降低，加上光的降解作用，导致PET老化，长期性能受到影响。EVA/PET/EVA结构上层厚度不够，粘接电池融合性差，上层耐UV等性能差，材料易降解或分解，造成脱胶等情况，不耐水解，无法有效阻隔水汽，使组件绝缘性能的长期稳定受影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种太阳电池组件用绝缘膜及其制备方法，本发明采用复合结构，通过材料的优化，绝缘膜的绝缘性能，水汽阻隔性能和长期稳定性能得到较大提高，也改善了材料的耐穿刺性能，大大稳定了组件的长期功率；通过膜层设计，改善对电池的粘结性和封装的融合性，提高操作便利性并降低成本，不须使用额外封装胶垫片，使用高性能聚烯烃材料，提高了耐UV老化性能，耐水解性能，热降解或分解等性能，有效地阻隔水汽和氧气，提高绝缘性能及其长期可靠性。

第一方面，本发明提供了一种太阳能电池组件内部用复合绝缘膜，所述绝缘膜自上而下依次包括熔融粘结层、绝缘层和粘结层，或粘结层仅作粘结改善处理，其中，所述熔融粘结层至少包括聚烯烃材料和/或乙烯-醋酸乙烯酯的共聚物。

本发明中，所述的聚烯烃材料为聚乙烯、聚丙烯、改性聚乙烯、改性聚丙烯或含乙烯单元的乙烯类弹性体中的任意一种或至少两种的混合物。

本发明中，所述的熔融粘结层厚度大于25μm。

本发明所述的熔融粘结层熔点或玻璃化转变温度小于130℃；所述的熔融粘结层与用于太阳能电池的封装胶膜的层间玻璃强度大于40N/cm；所述的熔融粘结层与太阳能电池背面剥离强度大于2N/cm。本发明中，所述的熔融粘结层还含有耐老化剂、粘结促进剂或交联剂中的任意一种或至少两种的混合物；其中，所述的耐老化剂为胺类抗氧剂、酚类抗氧剂、亚磷酸酯、亚膦酸酯、受阻胺稳定剂、二苯甲酮类、苯并三唑类、羟胺类或苯并呋喃酮衍生物中的任意一种或至少两种的混合物。

本发明所述的熔融粘结层还含有抗紫外无机填料，所述的无机填料为氧化锌，二氧化钛，滑石粉，氧化镁或氧化铁中的任意一种或至少两种的混合物。本发明中，所述的绝缘层材料为聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚酰胺、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯、聚萘二甲酸乙二醇酯或丁二醇酯中的任意一种或至少两种的混合物。

本发明中，所述的绝缘层厚度大于30μm。

本发明中所述的绝缘层工频电气强度大于50N/μm；所述的绝缘层玻璃化转变温度或熔点或软化点大于145℃；所述的绝缘层穿刺强度大于100N。本发明中，所述的粘结层至少包括聚烯烃材料和/或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物；优选地，所述的聚烯烃材料为聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯酸酯、改性聚乙烯或改性聚丙烯中的任意一种或至少两种的混合物。

本发明所述的粘结层为聚丙烯酸酯、聚氨酯、环氧树脂或热熔胶中的任意一种或至少两种的混合物，也可以选自任意一种可与EVA封装胶起到长期粘结作用的涂层。优选地，所述的粘结层还含有耐老化剂、粘结促进剂或交联剂中的任意一种或至少两种的混合物；

优选地，所述的聚烯烃材料为聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯酸酯、改性聚乙烯或改性聚丙烯中的任意一种或至少两种的混合物。

本发明中，所述的耐老化剂为胺类抗氧剂、酚类抗氧剂、亚磷酸酯、亚膦酸酯、受阻胺稳定剂、二苯甲酮类、苯并三唑类、羟胺类或苯并呋喃酮衍生物中的任意一种或至少两种的混合物；所述的交联剂为烷基或芳基过氧化物、过氧化酯、过氧化碳酸酯、二芳酰基过氧化物或过氧化缩酮中的任意一种或至少两种的混合物。

本发明中，所述的粘结层厚度大于5μm。