一种高透明抗冲击光伏封装胶膜及其制备方法、光伏组件与流程

allin2025-12-24  19


本发明属于光伏组件,具体涉及一种高透明抗冲击光伏封装胶膜及其制备方法、光伏组件。


背景技术:

1、轻质柔性光伏组件因其轻柔薄的特性而研究趋势逐步上升,但是相比传统的玻璃光伏组件,轻质柔性光伏组件的抗冰雹的能力明显弱于玻璃组件。因此,轻质组件一般需要添加较硬的抗冲击材料例如环氧玻纤预浸料,但是环氧玻纤预浸料室温储存周期较短,一般为15~30天,而且很容易因为湿度和温度而失效,因此开发新的抗冲击层材料替换掉传统的环氧玻纤预浸料迫在眉睫。

2、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(eva)是光伏领域中常用的高分子材料之一。通常用做封装胶膜,其折射率为1.49~1.54,而玻璃纤维的折射率为1.5,两者折射率相近,这为将两者直接复合制备高透明抗冲击光伏封装胶膜创造了条件。但是玻璃纤维布和eva不相容,一般需要经过表面改性才能和eva胶膜有良好的相容性。低温等离子体表面处理是一种有效提高高分子材料粘接力的手段,玻璃纤维布通过低温等离子体表面处理会产生氨基和羟基等基团,可以和eva胶膜的酯基发生化学反应实现反应性相容,可有效解决eva和纤维布的界面相容问题。因此,利用撒粉复合技术在低温等离子预处理的玻璃纤维布上面撒eva热熔胶粉制备高透明抗冲击光伏封装胶膜是一种简单有效的办法,可广泛应用于轻质柔性光伏组件领域中!


技术实现思路

1、发明目的:针对现有技术中的存在的问题与不足,本发明提出一种高透明抗冲击光伏封装胶膜及其制备方法、光伏组件,采用撒粉复合技术将带有固化剂的eva热熔胶粉均匀地撒在玻璃纤维布上面,然后经过烘箱加热熔化、热压、冷压、收卷得到高透明抗冲击光伏封装胶膜。为了增加两者的界面相容性,本发明通过低温等离子体处理对玻璃纤维布进行表面改性处理,利用表面处理产生的氨基和羟基与eva分子链中的酯基发生化学反应实现反应性相容。

2、为实现上述目的,按照本发明提供了一种高透明抗冲击光伏封装胶膜的制备方法,包括如下步骤:

3、一种高透明抗冲击光伏封装胶膜的制备方法,包括以下步骤:

4、s1、将干燥的eva树脂、有机过氧化合物交联剂、交联促进剂、增粘剂、抗氧化剂和抗紫外助剂在高速混匀机混合均匀后置于双螺杆挤出机中熔融挤出造粒、经过深冷研磨步骤得到eva热熔胶专用粉;

5、s2、将玻璃纤维布置于等离子体处理机内进行预处理,得到改性玻璃纤维布;

6、s3、将所述eva热熔胶专用粉通过撒粉复合机均匀的撒在所述改性玻璃纤维布上面,经过烘箱加热熔化,热压、冷压、收卷步骤得到高透明抗冲击光伏封装胶膜。

7、进一步地,在s1之前,将eva树脂放入鼓风烘箱中在60~80℃干燥12~24h,然后冷风冷却至室温,得到干燥的eva树脂,所述eva树脂中醋酸乙烯酯含量为28~33%,熔融指数为20~30g/10min,折射率在1.49~1.54。

8、进一步地,有机过氧化合物交联剂为过氧化二异丙苯或者过氧化二叔丁基、添加比例为干燥的eva树脂的0.1wt%~10wt%;

9、交联促进剂为以下任意一种或者几种的组合:三烯丙基异氰尿酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三聚氰酸三烯丙酯,添加比例为干燥的eva树脂的0.4wt%~0.8wt%;

10、所述抗氧化剂为以下任意一种或者几种的组合:四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或者亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯,添加比例为干燥的eva树脂的0.1wt%~0.5wt%;

11、抗紫外助剂为以下任意一种或者几种的组合:2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮或者双(2,2,6,6-四甲基哌啶基)癸二酸酯,添加比例为干燥的eva树脂的0.1wt%~0.3wt%;

12、所述增粘剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷,添加比例为干燥的eva树脂的0.2wt%~0.6wt%。

13、进一步地,所述s2中的玻璃纤维布的单位面积重量范围为30~400g/m2,所述玻璃纤维布由纤维材料采用平纹、斜纹、缎纹、罗纹或席纹中的任意一种织造方式或几种织造方式的组合制成。

14、进一步地,所述s2中,所述预处理为双面低温等离子体预处理,所述预处理的表面处理的工作气体包括以下任意一种或者几种的组合:氧气等离子体、氮气等离子体和空气等离子体;预处理真空度为5~10pa,预处理功率为180~220w,预处理时间为3~8min。

15、进一步地,所述s1中,所述双螺杆挤出机中熔融挤出造粒的温度为110~120℃,经过深冷研磨步骤得到eva热熔胶专用粉末目数为80~120目。

16、进一步地,所述s3中,所述eva热熔胶专用粉和改性玻璃纤维布的质量比例为50~70:30~50。

17、进一步地,所述s3中,所述烘箱加热的温度为150~170℃,时间为5~10min。

18、另一方面,本发明提供一种高透明抗冲击光伏封装胶膜,利用上述制备方法制备得到。

19、此外,本发明提供一种光伏组件,所述光伏组件包括光伏组件层结构,所述光伏组件层结构包括层压为一体的前板,第一高透明抗冲击光伏封装胶膜、太阳能电池片、第二高透明抗冲击光伏封装胶膜、背板;所述第一高透明抗冲击光伏封装胶膜和第二高透明抗冲击光伏封装胶膜均为上述制备方法制备得到。

20、通过本发明构思的以上技术方案,与现有技术方案相比:

21、本发明通过对玻璃纤维布进行等离子体表面处理,通过表面产生的氨基、羟基实现和eva热熔胶的化学反应性相容,可有效解决eva热熔胶粉和玻璃纤维布的界面相容问题。本发明制备得到的高透明抗冲击光伏封装胶膜在满足抗紫外、抗老化、抗冲击等光伏行业技术标准的前提下,制造成本低廉、工艺简单,可广泛应用于轻质柔性光伏组件领域!



技术特征:

1.一种高透明抗冲击光伏封装胶膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的高透明抗冲击光伏封装胶膜的制备方法,其特征在于,在s1之前,将eva树脂放入鼓风烘箱中在60~80℃干燥12~24h,然后冷风冷却至室温,得到干燥的eva树脂,所述eva树脂中醋酸乙烯酯含量为28~33%,熔融指数为20~30g/10min,折射率在1.49~1.54。

3.如权利要求1所述的高透明抗冲击光伏封装胶膜的制备方法,其特征在于,

4.如权利要求1所述的高透明抗冲击光伏封装胶膜的制备方法,其特征在于,所述s2中的玻璃纤维布的单位面积重量范围为30~400g/m2,所述玻璃纤维布由纤维材料采用以下任意一种或几种织造方式组合制成:平纹、斜纹、缎纹、罗纹、席纹。

5.如权利要求1所述的高透明抗冲击光伏封装胶膜的制备方法,其特征在于,所述s2中,所述预处理为双面低温等离子体预处理,所述预处理的表面处理的工作气体包括以下任意一种或者几种的组合:氧气等离子体、氮气等离子体、空气等离子体;预处理真空度为5~10pa,预处理功率为180~220w,预处理时间为3~8min。

6.如权利要求1所述的高透明抗冲击光伏封装胶膜的制备方法,其特征在于,所述s1中,所述双螺杆挤出机中熔融挤出造粒的温度为110~120℃,经过深冷研磨步骤得到eva热熔胶专用粉末目数为80~120目。

7.如权利要求1所述的高透明抗冲击光伏封装胶膜的制备方法,其特征在于,所述s3中,所述eva热熔胶专用粉和改性玻璃纤维布的质量比例为50~70:30~50。

8.如权利要求1所述的一种高透明抗冲击光伏封装胶膜的制备方法,其特征在于,所述s3中,所述烘箱加热的温度为150~170℃,时间为5~10min。

9.一种高透明抗冲击光伏封装胶膜,其特征在于,利用权利要求1~8任意一项所述制备方法制备得到。

10.一种光伏组件,其特征在于,所述光伏组件包括光伏组件层结构,所述光伏组件层结构包括层压为一体的前板,第一高透明抗冲击光伏封装胶膜、太阳能电池片、第二高透明抗冲击光伏封装胶膜、背板;所述第一高透明抗冲击光伏封装胶膜和第二高透明抗冲击光伏封装胶膜均为利用权利要求1~8任意一项所述制备方法制备得到。


技术总结
本发明公开了一种高透明抗冲击光伏封装胶膜及其制备方法、光伏组件,包括以下步骤:S1、将干燥的EVA树脂、有机过氧化合物交联剂、交联促进剂、增粘剂、抗氧化剂和抗紫外助剂在高速混匀机混合均匀后置于双螺杆挤出机中熔融挤出造粒、经过深冷研磨步骤得到EVA热熔胶专用粉;S2、将玻璃纤维布置于等离子体处理机内进行预处理,得到改性玻璃纤维布;S3、将所述EVA热熔胶专用粉通过撒粉复合机均匀的撒在所述改性玻璃纤维布上面,经过烘箱加热熔化,热压、冷压、收卷得到高透明抗冲击光伏封装胶膜。本发明制备得到的高透明抗冲击光伏封装胶膜在满足抗紫外、抗老化等光伏行业技术标准的前提下,制造成本低廉、工艺简单,可广泛应用于轻质柔性光伏组件领域。

技术研发人员:曹志文,桂裕鹏,钱春虎,熊军,蔡双双
受保护的技术使用者:武汉美格科技股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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