[发明专利]一种光固化液体胶膜组合物及其应用

说明书

本发明公开了一种光固化液体胶膜组合物及其在冷层压封装光伏组件中的应用，该光固化液体胶膜组合物包含以下质量百分比含量的原料：光敏聚合物45～90％；光活性单体5～70％；光敏剂0～5％；透明粒子0.1～5％；附着力促进剂1‑5％；所述光敏聚合物为折光率在1.50‑1.52的光固化聚丁二烯聚合物和/或聚异戊二烯低聚物；所述光敏剂为自由基型或阳离子型的大分子光敏剂；所述透明粒子为刚性或弹性固态粒子，折光率为1.49‑1.52，粒径为0.05‑2.0毫米。本发明的光固化液体胶膜组合物，可代替热塑性固体胶膜用于光伏组件的层压封装，可大大缩短光伏组件生产周期，降低光伏发电成本。

技术领域

本发明涉及太阳能光伏组件封装胶膜，尤其涉及一种光固化液体胶膜组合物，可用于光伏组件的冷层压封装。

背景技术

光伏电池是利用材料的光伏效应将太阳光能直接转换为电能的一种新型发电系统，包括晶硅(单晶、多晶)光伏电池、薄膜(碲化镉、铜铟镓硒)光伏电池和钙钛矿光伏电池等几个品种。

光伏电池的结构，从上往下由光伏玻璃、透明胶膜(EVA、POE或PVB)、电池片、胶膜和塑料背板或钢化玻璃组成光伏组件。常规光伏组件用EVA或POE胶膜粘结，厚度通常在0.3-0.8毫米范围，建筑光伏幕墙组件采用PVB胶膜封装，厚度有0.38、0.76、1.14及1.52毫米不等。

标准的光伏组件均采用自动化流水线生产，生产周期通常为45-60分钟，其中光伏组件的层压固化约需25-30分钟，几乎占用了一半时间。一条全自动光伏组件生产线的投资约需几亿元，常要求几年折旧完毕，因此，缩短组件层压固化时间，提高生产效率，对降低组件的生产成本和光伏发电成本至关重要。

光伏组件的层压周期主要由固体胶膜的特性所决定。所有封装聚合物都是热塑性材料，必须在层压过程中发生交联反应，包括抽气、加热、熔化、充气、层压粘合(140-170℃/15-30分钟)、固化、放气、冷却等多个过程，每一个步骤都不能少，因此增加了生产周期和成本。尽管人们做出了很大努力，但始终无法大幅度降低层压固化时间。另外，由于钢化玻璃常存在波形弯、弓形弯等翘曲缺陷，固体胶膜流动性差，在层压过程中常出现胶膜与玻璃粘结不牢，导致局部脱胶或泛白现象。

因此，必须另辟蹊径，跳出用固体胶膜热层压粘合组件的传统思路，发明一种颠覆性的新材料和新工艺，才有可能大幅度缩短组件生产周期，降低光伏发电成本。

发明内容

本发明提供一种光固化液体胶膜组合物，可代替热塑性固体胶膜用于光伏组件的层压封装，可大大缩短光伏组件生产周期，降低光伏发电成本。

本发明的技术方案如下：

一种光固化液体胶膜组合物，包含以下质量百分比含量的原料：

所述光敏聚合物为折光率在1.50-1.52的光固化聚丁二烯聚合物和/或聚异戊二烯低聚物；

所述光敏剂为自由基型或阳离子型的大分子光敏剂；

所述透明粒子为刚性或弹性固态粒子，折光率为1.49-1.52，粒径为0.05-2.0毫米。

本发明的光固化液体胶膜组合物可代替热塑性固体胶膜用于光伏组件的冷层压封装，经胶液涂布、抽气、冷层压、辐射固化，快速粘结封装光伏玻璃和电池层，可大大缩短光伏组件生产周期，降低光伏发电成本；由于透明粒子具有适当的刚度，在固化时通过液体胶中的透明粒子支撑液体胶两侧的光伏玻璃或电池片，控制固化后胶膜的厚度，通过改变所述透明粒子的粒径大小，可直接控制固化胶膜的厚度，可满足不同类型组件的封装需求；采用大分子光敏剂使胶膜光固化过程中不产生小分子物质，无表面迁移、无气泡产生，胶膜透光率高，折光率与玻璃接近，界面反射率低；胶膜具有优异的电绝缘性能、耐水解、耐黄变和耐低温性能，断裂伸长率高。

所述的光敏聚合物含量优选为45-75％。