[发明专利]一种用于太阳能电池封装的EVA胶膜

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于太阳能电池封装的EVA胶膜。

背景技术

目前，在太阳能电池在生产过程中，需要对电池片进行封装。封装材料的性质将在很大程度上决定太阳能电池组件的性能和寿命。良好的封装材料必须具有高交联度(或低收缩率)、高剥离强度、低黄化率(或高可见光透光率)。

EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)是一种热塑性高分子材料，是线性分子结构的高聚物。EVA由乙烯和乙烯基醋酸酯在高温高压下共聚而成。通过调节乙烯和乙烯基醋酸酯两者比例可得到不同透明度、柔软度及坚韧度的EVA胶膜。加入交联剂后，EVA胶膜在封装电池片的同时发生交联固化，从而消除热胀冷缩现象，提高耐热性。由于EVA胶膜具有低收缩率、高透光率、高剥离强度、优异的耐候性和加工性等特定，目前已经成为最常用的一种封装材料。

为了使EVA胶膜具有低黄化率，提高EVA胶膜对可见光的高透光率，从而提高电池组的光电转化率，通常采用两种方法：第一种，加入紫外光吸收剂和光稳定剂，以解决因高能紫外光引起的黄化问题；第二种，加入抗氧化剂，消除胶膜在使用过程中由过量的交联剂所产生的活性自由基，因该类自由基将使紫外光吸收剂或(和)光稳定剂生成带生色团的新化合物，从而导致黄化。其中，在利用紫外光吸收剂解决黄化问题的同时，也使高能的紫外光转化成了低能量的热能而消耗掉了，不能被太阳能电池组有效地利用，导致光能的损失。

为了解决此问题，中国发明专利申请CN 102093628 A公开了一种光转换用EVA胶膜，其原理是将稀土(Eu或Tb)荧光配合物加入EVA胶膜中，在加热封装电池组之后，荧光配合物即被包裹其中，利用该类配合物将吸收的紫外光转换为可见光(荧光)，从而被电池组利用，将其转化为电能。

虽然上述技术方案解决了紫外光的有效利用，但是，荧光配合物是被包裹在EVA胶膜之中，在长期的强光、高温、高湿环境中，这种简单“包裹”的方法难于保证荧光配合物不被流失。事实上，这种方法固定的物质是易于流失的，因此，EVA胶膜的寿命就难于保证。

发明内容

本发明目的是提供一种用于太阳能电池封装的EVA胶膜。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于太阳能电池封装的EVA胶膜，以质量计，包括如下组分：

所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯酯的质量份数为20～40％；

所述交联固化剂为叔丁基过氧化2-乙基己基碳酸酯；所述助交联剂为三烯丙基异三聚氰酸酯；所述偶联剂为γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷；

所述荧光配合物的结构式如下：

上述两个结构式中，稀土离子Ln³⁺为Eu³⁺或Tb³⁺；R₁为甲基、苯基、β-萘基、叔丁基或α-噻吩基，R₂为苯基、甲基或三氟甲基；R₃和R₄为苯基和氢，或氢和苯基，或均为氢。

上文中，所述叔丁基过氧化2-乙基己基碳酸酯(TBEC，CAS号34443-12-4)；三烯丙基异三聚氰酸酯(TAIC，CAS号：1025-15-6)；γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(CAS号：2530-85-0)。

上述荧光配合物为稀土配合物，该类配合物包括三类配体，即第一配体，β-二酮类；第二配体，邻菲罗啉，或者2，2′-联吡啶；第三配体，烯酸类，即丙烯酸，或α-苯丙烯酸，或者β-苯丙烯酸；其结构如下所示：

在上述结构式中，稀土离子Ln³⁺为Eu³⁺或Tb³⁺；β-二酮类配体中的基团R₁为甲基、苯基、β-萘基、叔丁基、α-噻吩基；R₂为苯基、甲基、三氟甲基；烯酸类配体中的基团R₃为苯基、R₄为氢，或者R₃为氢、R₄为苯基，或者R₃和R₄均为氢。