[发明专利]一种太阳能薄膜电池组件边缘密封胶

说明书

本发明公开了一种太阳能薄膜电池组件边缘密封胶。本发明通过将丁基聚合物、低膨胀系数填料、硅烷改性烯烃聚合物及其它功能助剂经共混捏合成团、抽真空捏合制得低膨胀系数、高体积电阻率、低水汽透过率、优良导热性和耐湿热的太阳能薄膜电池组件边缘密封胶。通过添加低膨胀系数填料，可以降低密封胶的热膨胀率，同时可以提高密封胶的绝缘性、导热性和耐热性能，解决薄膜电池组件在使用过程中边缘密封胶形变过大、漏电和过热分解的问题；同时添加硅烷改性烯烃聚合物可以有效防止薄膜电池组件受受湿热水汽侵蚀导致的边缘密封胶脱层，解决水汽侵入电池问题；密封胶应用于密封薄膜电池组件湿热老化测试所获得的输出功率劣化有明显的降低。

技术领域

本发明涉及一种光伏组件密封胶，用于薄膜电池光伏组件的边缘密封，具有低膨胀率、高绝缘性、高水汽阻隔性、良好散热性及耐湿热稳定性，应用于密封薄膜电池光伏组件的输出功率劣化降低，提高了太阳能的利用效率。

背景技术

太阳能薄膜电池主要有非晶硅、铜铟镓硒(CIGS)、碲化镉(CdTe)、钙钛矿和燃料敏化等太阳能薄膜电池，薄膜电池因其工作原理而对水汽极为敏感，因此薄膜电池需要优异的阻水密封材料。目前薄膜电池光伏组件的封装由边缘丁基密封胶和内部透明PO胶膜组成，因PO胶膜材料特性所限，其水汽阻隔及耐老化性能远不如丁基密封材料，因此优异水汽阻隔性能的丁基密封胶对保证薄膜电池光伏组件长久有效工作起到至关重要的作用。

边缘丁基密封胶其主体基材是聚合物材料，属于分子晶体类化合物，分子间由范德华作用力联系，温度升高时，聚合物材料中的分子因弱的范德华力和温度影响而在其平衡位置的振幅变大，因此存在着热膨胀较大的缺点，该缺点可能导致密封胶脱层，更严重将导致玻璃的破裂，从而水汽将会侵入电池内部，最终会导致薄膜电池组件发电效率降低，而通过添加由共价键相互作用的原子晶体化合物如氮化硼、碳化硅等材料，因其材料中原子相互作用为极强的共价键作用而具有较低的热膨胀系数，因此在丁基密封材料中添加原子晶体化合物填料将降低材料的热膨胀系数；薄膜电池组件是在阳光直射甚至高温环境下工作，密封胶散热性能较差往往会导致密封胶降解而引起小分子化合物向组件内部迁移或脱层等问题；为了提高边缘密封胶的耐紫外、耐热和机械补强性能，丁基密封胶必不可少需要添加较高比例的炭黑，这将导致光伏组件边缘密封胶绝缘性能较差，更严重将发生漏电问题，如中国专利CN105062379A中发明的光伏组件密封胶，其只有10¹⁰Ω·cm的体积电阻率，难以保证光伏组件在发电过程中不发生漏电导电的危险；薄膜等封装材料的热传导系数与介电常数呈反比，通过降低封装材料的介电常数可减少光伏组件电路的漏电电流，添加像氮化硼、碳化硅等同时具有低膨胀系数和高热传导系数的原子晶体化合物填料不仅可以降低密封胶的热膨胀系数，而且还能同时提高密封胶的导热性能和绝缘性能，解决过热分解和漏电问题；为防止水汽从密封材料与基材之间的界面侵入电池组件，现有技术的密封胶往往含有硅烷改性组分，该组分在水汽作用下发生水解能与玻璃界面起化学粘接作用，而中国专利CN101735745B中发明的光伏组件密封胶，其不含硅烷改性聚合物组分，仅依靠密封胶与玻璃的物理粘接作用不能保证密封胶长久有效地阻隔水汽。

本发明为改善上述问题，开发了一种低膨胀系数、高体积电阻率、低水汽透过率、优良散热性和耐湿热的太阳能薄膜电池组件边缘密封胶。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术不足，提供一种太阳能薄膜电池组件边缘密封胶。

本发明的目的是通过以下技术方案实现：一种太阳能薄膜电池组件边缘密封胶，它包含1～15wt％低膨胀系数填料、30～50wt％补强填料、15～45wt％烯烃聚合物、5～25wt％改性烯烃聚合物、5～20wt％干燥剂、1～5wt％增粘树脂和0.1～0.5wt％防老剂。将低膨胀系数填料和补强填料加入到温度为100～130℃的捏合机中共混捏合30分钟后，再加入烯烃聚合物、改性烯烃聚合物、干燥剂、增粘树脂和防老剂，在120～150℃下捏合成团，在真空度为0.08～0.098MPa下继续捏合1～2小时，制得密封胶。