一種抗pid的光伏eva膜的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及抗PID的光伏EVA膜，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)含有以下成分：交聯(lián)劑0.05-5%，助交聯(lián)劑0.05-5%，聚烯烴離聚物0.2-10%，疏水劑0.1-5%，常規(guī)助劑及余量EVA。本發(fā)明提供的抗PID的光伏EVA膜成本低、性能高，并且對(duì)電池片沒(méi)有選擇性，抗PID性能持久穩(wěn)定，可以通過(guò)IEC的PID標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，并且在光伏系統(tǒng)中具有同樣持久的抗PID性能，在EVA層面徹底杜絕組件的PID問(wèn)題，滿(mǎn)足現(xiàn)在和未來(lái)組件市場(chǎng)的要求。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種抗Pl D的光伏EVA膜
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種EVA膠膜，尤其涉及一種抗PID的光伏EVA膜 。
【背景技術(shù)】
[0002]PID (Potential Induced Degradation)是潛在電勢(shì)誘導(dǎo)衰減，電光伏電池板的一種特性，處理不好會(huì)導(dǎo)致光伏電池板的功率和效率下降。近年來(lái)，越來(lái)越多的客戶(hù)反應(yīng)電站組件發(fā)電量出現(xiàn)不同程度的降低，低于預(yù)期值，很多已經(jīng)證實(shí)是由于PID造成。目前PID現(xiàn)象已被更多的人所了解，并有越來(lái)越多的研究機(jī)構(gòu)和組件制造商對(duì)其進(jìn)行了深入的研究和
發(fā)表文章。
[0003]為了減少PID的影響，目前國(guó)內(nèi)外已經(jīng)做了多種努力。在電池層面，嘗試過(guò)以上各種改變，比如改變基極電阻率、發(fā)射極電阻率、減反膜SI/N比例、厚度及致密性，均無(wú)法在電池效率、成本及抗PID性能之間取得一個(gè)平衡點(diǎn)。最后發(fā)現(xiàn)在PECVD (等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法)前通過(guò)熱氧化形成一層納米級(jí)厚的SiO2膜,可以得到良好的PID-Resistive電池。但是該工藝較為復(fù)雜，且具有相當(dāng)?shù)牟环€(wěn)定性，成本也較高。在組件層面，也有一些方法，比如采用高體積電阻率封裝材料、低Na玻璃，但在成本急劇控制的今天，也不太現(xiàn)實(shí)。
[0004]EVA是乙烯-醋酸乙烯共聚物的簡(jiǎn)稱(chēng)，光伏EVA膠膜是一種熱固性有粘性的膠膜，用于放在夾膠玻璃中間。由于光伏EVA膠膜在粘著力、耐久性、光學(xué)特性等方面具有的優(yōu)越性，使得它被越來(lái)越廣泛的應(yīng)用于電流組件以及各種光學(xué)產(chǎn)品。光伏EVA膠膜雖然占組件整體成本的很少一部分，但卻與組件可靠性息息相關(guān)，技術(shù)要求較高。因此從成本控制、工藝路線(xiàn)等方面考慮，優(yōu)化光伏EVA配方使其具有抗PID性能成為最現(xiàn)實(shí)可行的方法之一。目前出現(xiàn)的組件的各種失效問(wèn)題都或多或少與光伏EVA膠膜有關(guān)系，關(guān)于光伏EVA膠膜配方，國(guó)內(nèi)外也在不斷研究改進(jìn)中。
[0005]抗PID光伏EVA膠膜應(yīng)具有較高的耐候性，較突出的各項(xiàng)性能指標(biāo)，包括耐濕熱老化、耐紫外老化、耐熱氧老化、體積電阻率、收縮率、抗黃變、高透光率、與其它材料匹配性、層壓固化速度滿(mǎn)足工廠(chǎng)流水線(xiàn)速度要求。但是關(guān)于PID形成機(jī)理至今還沒(méi)有明確，對(duì)于晶硅組件猜測(cè)是由于鈉離子遷移導(dǎo)致，低電勢(shì)的電子傳導(dǎo)，外界的活潑金屬離子穿透SIN從而改變并聯(lián)電阻，填充因子FF會(huì)明顯降低。目前，PIDFree被許多組件廠(chǎng)和電池廠(chǎng)作為賣(mài)點(diǎn)之一，許多光伏組件用戶(hù)也開(kāi)始只接受PIDFree的組件。
[0006]國(guó)內(nèi)外光伏EVA膠膜抗PID技術(shù)已有一定的進(jìn)展，如CN103254802A公開(kāi)一了種抗光伏組件潛在電勢(shì)誘導(dǎo)衰減(PID)的光伏EVA封裝膠膜，該膠膜主要用于光伏組件封裝領(lǐng)域。所述抗光伏組件潛在電勢(shì)誘導(dǎo)衰減的EVA封裝膠膜，由以重量份計(jì)的以下原料:乙烯-醋酸乙烯酯共聚物100份、引發(fā)劑0.2-1.5份、抗氧劑0.1-0.5份、紫外光吸收劑0.1-0.5份、光穩(wěn)定劑0.1-0.5份、增粘劑0.1-1.0份、金屬離子捕捉劑0.1-1份制備而成。然而這些EVA膠膜對(duì)電池片具有很強(qiáng)的選擇性，往往對(duì)這批電池片的抗PID性能較好，對(duì)下一批電池片的抗PID性能又一般，甚至較差，抗PID性能缺乏一致性和持久性。如何快、好、省地解決PID是當(dāng)務(wù)之急。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種抗PID的光伏EVA膜。通過(guò)加入聚烯烴離聚物，減緩了電壓驅(qū)動(dòng)下鈉離子的遷移速度；加入疏水助劑，降低EVA中水份含量，也可減緩鈉離子遷移速度，同時(shí)提高EVA的體積電阻率，降低電池片氮化硅表面電壓應(yīng)力，也可降低了鈉離子的遷移速度，從而使提供的光伏EVA膜具有持久的抗PID性能。
[0008]為達(dá)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0009]一種抗PID的光伏EVA膜，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)含有以下成分:交聯(lián)劑0.05_5%，例如為0.08%, 0.15%、0.3%、0.5%、0.8%、1.2%、1.8%、2.5%、2.9%、3.5%、4%、4.5%、4.9% 等，助交聯(lián)劑0.05-5%,例如為 0.08%,0.15%、0.3%、0.5%、0.8%、1.2%、1.8%、2.5%、2.9%、3.5%、4%、4.5%、
4.9% 等，聚烯烴離聚物 0.2-10%,例如為 0.4%、0.8%、1.5%、2.2%、2.8%、3.5%、4.4%、5.5%、
6.4%、7%、9%、9.8% 等，疏水劑 0.1-5%,例如為 0.15%、0.3%、0.5%、0.8%、1.2%、1.8%、2.5%、
2.9%、3.5%、4%、4.5%、4.9% 等，常規(guī)助劑及余量 EVA0
[0010]作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明所述的光伏EVA膜，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)含有以下成分:
[0011]
交聯(lián)劑0.1-2%
助交聯(lián)劑0.1-2%
聚烯妤離聚物 0.5-5%
疏水劑0.2-2%
常規(guī)助劑及余W EVAe
[0012]在EVA膜配方中加入聚烯烴離聚物，可減緩電壓驅(qū)動(dòng)下鈉離子的遷移速度；加入疏水劑，可以降低EVA中水份含量，減緩鈉離子遷移速度，同時(shí)也提高EVA 了的體積電阻率，可降低電池片氮化硅表面電壓應(yīng)力，也能降低鈉離子的遷移速度。
[0013]疏水劑的疏水性能則可以有效降低EVA的吸水率，從而降低EVA中微量的水分含量，水分含量降低加后，鈉離子的電遷移速率將大幅度下降，同時(shí)水分含量降低后，EVA的體積電阻率也隨之升高，這樣就降低了電池片氮化硅表面電壓應(yīng)力，也能降低鈉離子的遷移速度。
[0014]作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā) 明所述的光伏EVA膜，所述的常規(guī)助劑及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:紫外光穩(wěn)定劑 0.02-0.7%,例如為 0.04%、0.08%、0.12%、0.17%、0.25%、0.3%、0.36%、0.44%,0.51%,0.58%,0.62%,0.66%,0.69% 等，輔助抗氧劑 0.02-0.7%,例如為 0.04%,0.08%、0.12%、0.17%、0.25%、0.3%、0.36%、0.44%、0.51%、0.58%、0.62%、0.66%、0.69% 等，增粘劑0.02-0.7%,例如為 0.04%、0.08%、0.12%、0.17%、0.25%、0.3%、0.36%、0.44%、0.51%、0.58%、0.62%、0.66%、0.69% 等，阻燃劑 0.02-0.7%,例如為 0.04%、0.08%、0.12%、0.17%、0.25%、
0.3%、0.36%、0.44%、0.51%、0.58%、0.62%、0.66%、0.69% 等，或抗酸劑 0.02-0.7%,例如為
0.04%,0.08%,0.12%,0.17%,0.25%,0.3%、0.36%,0.44%,0.51%,0.58%,0.62%,0.66%,0.69%等中的I種或2種以上的混合物。[0021]
--CH2-CH
[0022]其中，M為金屬離子，優(yōu)選為Ca2+、Zn2+、Li+、Na+或K+。
[0023]上述聚苯乙烯磺酸鹽的結(jié)構(gòu)式如下所示。
[0024]
[0015]優(yōu)選地，所述的常規(guī)助劑及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
[0016]
紫外光穩(wěn)定劑
輔助抗氧割阻燃劑
().05-0,4%
0,05-0.4%0.05-0.4%
0.05-0,4%? Si
[0017]
抗酸削0.05-0.4%中的I種或2種以h的鍵合物^
作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明所述的光伏EVA膜，所述的交聯(lián)劑為叔丁基過(guò)氧化碳酸~2~乙基己酯。
[0018]優(yōu)選地，所述的助交聯(lián)劑為三烯丙基異氰脲酸酯和/或三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，優(yōu)選為三烯丙基異氰脲酸酯和三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯的復(fù)配物。
[0019]優(yōu)選地，所述的聚烯烴離聚物為聚乙烯-甲基丙烯酸金屬鹽、聚苯乙烯磺酸金屬鹽或沙林樹(shù)脂中的I種或2種以上的混合物，優(yōu)選為聚乙烯-甲基丙烯酸鈉、聚乙烯-甲基丙烯酸鉀、聚乙烯-甲基丙烯酸鋰、聚乙烯-甲基丙烯酸鋅、聚乙烯-甲基丙烯酸鈣、聚苯乙烯磺酸鈉、聚苯乙烯磺酸鉀、聚苯乙烯磺酸鋰、聚苯乙烯磺酸鋅、聚苯乙烯磺酸鈣、沙林樹(shù)脂中的I種或2種以上的混合物。
[0020]上述聚乙烯-甲基丙烯酸鹽的結(jié)構(gòu)式如下所示。
【權(quán)利要求】
1.一種抗PID的光伏EVA膜，其特征在于，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)含有以下成分交聯(lián)劑0.05-5%助交聯(lián)剤 0.05-5%聚烯烴離聚物 0.2-10%疏水劑
0.1-5%常規(guī)助劑及余M EVA。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏EVA膜，其特征在于，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)含有以下成分交聯(lián)劑0.1-2%助交聯(lián)劑0.1-2%聚烯烴離聚物0.5-5%疏水劑0.2-2%常規(guī)助劑及余m EVAo
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光伏EVA膜，其特征在于，所述的常規(guī)助劑及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：紫外光穩(wěn)定劃 0.02-0.7%輔助抗氣剩0.02-0.7%增粘劑 0.02-0.7%阻燃劑 0.02-0.7%或抗酸刺0.02-0.7%中的1種或2種以上的濕合物e
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光伏EVA膜，其特征在于，所述的常規(guī)助劑及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為紫外光15定劑 0.05-0.4%輔助抗氣劑0.05-0.4%增粘劑 0,05-0.4%阻燃劑 0.05-0.4%, Ii抗酸劑0.05-0.4%中的I種或2種以h的混合物^
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的光伏EVA膜，其特征在于，所述的交聯(lián)劑為叔丁基過(guò)氧化碳酸-2-乙基己酯；優(yōu)選地，所述的助交聯(lián)劑為三烯丙基異氰脲酸酯和/或三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，優(yōu)選為三烯丙基異氰脲酸酯和三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯的復(fù)配物；優(yōu)選地，所述的聚烯烴離聚物為聚乙烯-甲基丙烯酸金屬鹽、聚苯乙烯磺酸金屬鹽或沙林樹(shù)脂中的I種或2種以上的混合物，優(yōu)選為聚乙烯-甲基丙烯酸鈉、聚乙烯-甲基丙烯酸鉀、聚乙烯-甲基丙烯酸鋰、聚乙烯-甲基丙烯酸鋅、聚乙烯-甲基丙烯酸鈣、聚苯乙烯磺酸鈉、聚苯乙烯磺酸鉀、聚苯乙烯磺酸鋰、聚苯乙烯磺酸鋅、聚苯乙烯磺酸鈣、沙林樹(shù)脂中的I種或2種以上的混合物；優(yōu)選地，所述的疏水劑為改性聚硅氧烷，優(yōu)選為聚二甲基硅氧烷及其衍生物和/或聚甲基苯基硅氧烷及其衍生物。
6.根據(jù)權(quán)利要求3-5任一項(xiàng)所述的光伏EVA膜,其特征在于,所述的紫外光穩(wěn)定劑為雙(2，2，6，6四甲基-4哌啶基)葵二酸酯；優(yōu)選地，所述的輔助抗氧劑為三(4-壬基酚)亞磷酸酯和/或亞磷酸三(2，4- 二叔丁基苯基)酯，優(yōu)選為三(4-壬基酚)亞磷酸酯和亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯的復(fù)配物；優(yōu)選地，所述的增粘劑為Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；優(yōu)選地，所述的阻燃劑為磷酸三辛酯；優(yōu)選地，所述 的抗酸劑為硬脂酸鈣。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏EVA膜，其特征在于，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)含有以下成分:交聯(lián)劍0,1-2%助交聯(lián)劑0,1-2%聚烯烴離聚物0.5-5%疏水劑0.2-2%紫外光穩(wěn)定劑0.05-0,4%輔助抗氧擁0.05-0.4%增粘劑0.05.().4?阻燃劑0,05-().4%抗酸劑0,05-0.4%余量的EVA0
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏EVA膜，其特征在于，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)含有以下成分:
【文檔編號(hào)】C09J11/08GK103525321SQ201310528538
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月30日
【發(fā)明者】唐景, 彭麗霞, 傅冬華, 唐應(yīng)堂 申請(qǐng)人:阿特斯(中國(guó))投資有限公司, 常熟阿特斯陽(yáng)光電力科技有限公司