[发明专利]一种太阳能电池封装材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明太阳能电池技术领域，具体涉及一种太阳能电池封装材料及其制备方法。

背景技术

在化石燃料日趋减少的情况下，太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分，因其安全，无污染，能量来源广泛越来越受到世界各国的重视，并不断得到发展。目前光伏发电是利用太阳能的主要手段。由于晶体硅电池片很薄很脆，而且直接暴露于室外衰减损坏非常快，因此目前普遍采用透光率好，耐光老化且具备良好粘接性的EVA胶膜将硅电池片封装于玻璃与背板之间以延长电池片的寿命，减少电池片发电效率的降低。

由于太阳能电池片的封装材料是高分子材料，大气中的紫外等高能射线对材料的碳链具有一定的破坏作用，因此为了减少太阳光中的紫外光对EVA胶膜的降解、老化作用，通常在材料中加入光稳定剂以及紫外吸收剂。其中，光稳定剂在EVA胶膜中能屏蔽或吸收紫外光的能量，猝灭单线态氧及将氢过氧化物分解成非活性物质从而减少、延缓EVA树脂的老化。紫外光吸收剂可以选择性地吸收高能量的紫外光，并以能量转换形式，将吸收的能量以热能或无害的低能辐射释放出来消耗掉，从而避免EVA树脂因吸收紫外光能量而发生老化、降解的化学反应。

尽管太阳能量每秒钟向地球输送量很大，但是太阳能的能流密度却比较低，因而基于现有光伏组件技术水平，要得到一定的发电量往往需要相当的面积，因此提高太阳光利用率是提高组件发电效率的重要方向。太阳光中的紫外光无法被电池片利用发电，因此通过将紫外光转化成可见光成为提高光伏组件发电效率的必要手段，而且可以延缓EVA树脂的降解、老化。。

发明内容

本发明提供了一种太阳能电池封装材料及其制备方法，所述太阳能电池封装材料制成的组件除具备对太阳光高效的利用还具有良好的耐候性，既可以提高组件的发电效率又能延长使用寿命。

为了解决现有技术存在的问题，采用如下技术方案：

一种太阳能电池封装材料，包括以下重量份的组分：乙烯-醋酸乙烯共聚物70～80份、PVDF树脂10～20份、交联剂1～2份、紫外线稳定剂0.1～0.2份、紫外线吸收剂0.1～0.2份、二氧化硅2～3份、过氧化二异丙苯0.05～0.1份、紫外转换剂0.5～0.8份、增粘剂1.5～2.5份。

优选的，所述太阳能电池封装材料，包括以下重量份的组分：乙烯-醋酸乙烯共聚物72～78份、PVDF树脂13～17份、交联剂1.3～1.6份、紫外线稳定剂0.13～0.15份、紫外线吸收剂0.17～0.19份、二氧化硅2.4～2.6份、过氧化二异丙苯0.07～0.08份、紫外转换剂0.6～0.8份、增粘剂1.8～2.2份。

优选的，所述太阳能电池封装材料，包括以下重量份的组分：乙烯-醋酸乙烯共聚物75份、PVDF树脂16份、交联剂1.5份、紫外线稳定剂0.14份、紫外线吸收剂0.18份、二氧化硅2.5份、过氧化二异丙苯0.073份、紫外转换剂0.7份、增粘剂1.9份。

优选的，所述紫外线转换剂为Eu-甲基丙烯酸-邻菲罗啉配合物。

优选的，所述增粘剂为3-硫基丙基三甲氧基硅烷。

优选的，所述紫外光稳定剂为聚丁二酸（4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇）酯或双（2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基）癸二酸酯。

优选的，所述紫外线吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。

一种制备所述太阳能电池封装材料的方法，包括以下步骤：

（1）按上述配方称取乙烯-醋酸乙烯共聚物、PVDF树脂、交联剂、紫外线稳定剂、紫外线吸收剂、二氧化硅、过氧化二异丙苯、紫外转换剂、增粘剂，备用；

（2）将乙烯-醋酸乙烯共聚物、PVDF树脂、交联剂、紫外线稳定剂、紫外线吸收剂、二氧化硅、过氧化二异丙苯、紫外转换剂和增粘剂混合，投入高速分散机中分散20～30分钟，然后置于混炼机中混炼30～50分钟，制得混合物料；

（3）将步骤（2）制得的混合物料倒入双螺杆挤出造粒机中造粒，双螺杆挤出机共分三段，即入口段、中间段和出口段，其温度分别控制为：80℃，93℃，85℃；

（4）将步骤（3）制得的颗粒物经成膜系统即可得到太阳能电池封装材料。

本发明与现有技术相比，其具有以下有益效果：