[发明专利]一种双面电池单面封装用抗PID胶膜及制备方法

说明书

本发明提供一种双面电池单面封装用抗PID胶膜，按重量份计，包括100份乙烯‑醋酸乙烯基体树脂、0.1~1份抗极化助剂二氧化硅及0.05~7.1份其他助剂；所述抗极化助剂二氧化硅和所述其他助剂分散在所述乙烯‑醋酸乙烯基体树脂中，另外还提供其制作方法。该抗PID胶膜针对PID机理中的极化机理，用于p型电池的背面或者n型电池的正面，通过添加抗极化助剂二氧化硅，提高组件在双85及‑1500V偏压下的抗极化能力，改善功率衰减的问题。在高湿高压环境下，二氧化硅表面水合，电离，使得表面带负电，中和p型双面电池在负偏压作用下背面钝化层SiNx表面积累的正电荷，降低对电池片钝化层的破坏，从而抑制PID效应中的极化效应的产生，改善组件的PID问题。

技术领域

本发明涉及光伏组件封装技术领域，尤其涉及一种用于双面电池单面封装用抗PID的胶膜及其制备方法。

背景技术

为了提高组件效率，晶硅太阳能电池经历了由单面电池向双面电池演变的过程，目前市场上双面电池已成为主流，预计2021年，PERC电池将占据70％以上的市场。但双面电池存在严重的电势诱导衰减(PID)问题，与单面电池由钠离子迁移引起的功率衰减不同，双面电池的PID效应更为复杂，这也引起了大批研究机构及行业内精英的关注。针对双面电池PID机理的研究，目前行业内较为认可的有PID-p机理(极化效应)，即在负偏压作用下SiNx表面积累正电荷导致极化，破坏了钝化效果，引起功率衰减。

目前市场上的封装胶膜种类组要有透明EVA、白色EVA、PO及共挤PO等，随着双面电池的发展，以及双面电池PID效应的存在，目前市场上双面电池封装主要有三种方式，第一种为透明EVA搭配白色EVA制备单玻组件，第二种为透明EVA或PO搭配纯PO或者共挤PO制备双玻组件，第三种为透明EVA或PO搭配纯PO或共挤PO制备透明背板组件。虽然PO和共挤PO在光伏组件封装中有良好的抗PID性能，但从成本优势考虑，市场上PO粒子的价格远高于EVA粒子的价格，目前价格还在不断上涨，且2020年玻璃价格大幅上涨，双玻组件成本变高，市场份额减小，而透明背板自身的耐候性还有待时间的验证，目前透明背板组件市场需求也不大，所以单玻组件不管是从成本还是耐候性考虑，都占据市场主流地位，而单玻组件搭配的白色EVA相比透明EVA来说，白色EVA成本高，生产工艺困难，预交联度难控制，客户端使用易出现溢白、褶皱、电池片隐裂等多种问题，组件封装不良率高。所以，针对目前市场主流的双面电池，在封装材料的成本及层压工艺上还有进一步优化的空间。

透明EVA作为一种光伏组件用封装材料，不仅具有优异的透光性，粘接力好，耐久性好，而且价格优势明显。此外EVA加工温度较低，目前国内产业链相对成熟，生产过程稳定，产品良率高，客户端使用组件层压良率高，规避了白色EVA加工及使用过程中出现的诸多问题，因此从成本、性能加工、使用性能等多方面考虑，透明EVA仍然占据主要优势，但透明EVA在双面电池封装中存在PID失效的风险，因此对透明EVA配方进行改进，使其适应目前双面电池单面封装中的抗PID需求，具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双面电池单面封装用抗PID胶膜，以便更有效的改善双面电池在白色背板组件中的PID效应。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种双面电池单面封装用抗PID胶膜，其包括乙烯-醋酸乙烯基体树脂及分散在其中的抗极化助剂二氧化硅粉体及其他助剂。

进一步地，按重量份计算，每100份的乙烯-醋酸乙烯基体树脂中包含0.1～1份的抗极化助剂二氧化硅，优选的抗极化助剂二氧化硅为0.3～1份。

进一步地，形成胶膜的其他助剂包括引发剂、助交联剂、偶联剂、紫外线吸收剂的一种或多种，优选地，按重量份计算，形成的高抗PID胶膜还包括：0.3～0.6份的引发剂，0.3～0.5份的助交联剂，0.2～1份的硅烷偶联剂，0.05～5份紫外线吸收剂。