專利名稱：一種太陽能電池封裝用eva的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種封裝太陽能組件用的EVA，尤其涉及在太陽能電池封裝中用于電池片與下側(cè)背板間的EVA。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，常規(guī)能源的持續(xù)使用帶來了能源緊缺以及環(huán)境惡化等一系列經(jīng)濟(jì)和社會問題，一般地說，常規(guī)能源是指技術(shù)上比較成熟且已被大規(guī)模利用的能源，而新能源通常是指尚未大規(guī)模利用、正在積極研究開發(fā)的能源。因此，煤、石油、天然氣以及大中型水電都被看作常規(guī)能源，而太陽能正是目前大規(guī)模利用的無污染的綠色能源，世界各國都在積極開發(fā)太陽能電池組件，而高轉(zhuǎn)換效率、低成本是太陽能電池組件發(fā)展的主要趨勢，也是技術(shù)研究者追求的目標(biāo)。如圖1所示，太陽能組件一般由以下幾層自上而下封裝而成即玻璃1，上層EVA 膠膜2，電池片3，下層EVA膠膜4及背板5，所述上層EVA膠膜2和下層EVA膠膜4都是透明的高透光率的材料。上層EVA膠膜2位于電池片與上側(cè)的玻璃間，即電池片的受光側(cè)， 其制作成高透明的主要目的是增加入射光的透過率，利于提高太陽能電池片的光電轉(zhuǎn)換效率。而下層EVA膠膜4用在電池片與下側(cè)背板間的背光側(cè)，主要起到保護(hù)背板截止紫外光和達(dá)到組件內(nèi)部材料間交聯(lián)的目的。而太陽能組件的效率在電池片檔次效率固定情況下，組件效率提升一方面是通過提升玻璃及EVA的透過率及背板的反射率，另一方面是降低焊帶自身電阻和焊帶與電池片的接觸電阻來實(shí)現(xiàn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為進(jìn)一步提高太陽能組件的效率，提出一種太陽能電池封裝用的白色反光EVA，其應(yīng)用于太陽能組件中電池片背光側(cè)與下側(cè)背板間，以充分利用電池片空隙處的太陽反射光，增加電池片上受光面上反射光的入射量，從而進(jìn)一步提升電池片光電轉(zhuǎn)
換效率。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出如下技術(shù)方案一種太陽能電池封裝用EVA，由以下重量份配比的原料配制成
3乙烯-醋酸乙烯脂 100份改性環(huán)氧樹脂0.5-2份
改性二氧化鈦5-10份
抗氧化劑交聯(lián)劑光穩(wěn)定劑
0.5-1.2 份 0.3-1.2 份 0.05-0.2 份 0.1-0.5 份
0. 5-1. 5 份
紫外光吸收劑硅烷偶聯(lián)劑其中，所述改性環(huán)氧樹脂為烯烴類環(huán)氧樹脂，胺類環(huán)氧樹脂，有機(jī)硅環(huán)氧樹脂的混合物。所述改性二氧化鈦由二氧化鈦和甲基丙烯酰氧丙基硅烷混合而成，二氧化鈦和甲基丙烯酰氧丙基硅烷的比例范圍為9 1-7 3。所述改性二氧化鈦中二氧化鈦的重量計(jì)為80-95%的金紅石型，所述二氧化鈦顆粒的直徑為100-300nm。所述抗氧化劑至少選自三(2，4_ 二叔丁基苯基)亞磷酸酯，二硬脂基季戊四醇二亞磷酸脂，[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，β-(4-羥基_3，5 二叔丁基苯基)丙酸正十八碳醇酯，亞磷酸三(單壬基苯和二壬基苯混合酯)，和三(壬基苯基) 亞磷酸脂中的任意一種或兩種以上的組合。所述交聯(lián)劑為以下2種混合配比而成2，5_ 二甲基-2，5_雙(叔丁基過氧)己烷， 1,1-(雙過氧化叔丁基)3，3，5-三甲基環(huán)己烷。所述光穩(wěn)定劑為下列一種或幾種混合配比而成受阻胺類雙(1-辛氧基_2，2，6， 6-四甲基-4-哌啶基)癸二酯，雙0，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯，聚丁二酸G 羥基-2，2，6，6-四甲基-1哌啶乙醇脂)。所述紫外光吸收劑為下列一種或幾種混合配比而成2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮，2-[4，6-雙(2，4-二甲基苯基)-1，3，5-三嗪-2-基]-5-(辛氧基)酚，氣相二氧化硅， 間苯二酚單苯甲酸酯。所述硅烷偶聯(lián)劑為下列一種或幾種混合配比而成Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧
基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷，乙烯基三甲氧基硅烷。與現(xiàn)有技術(shù)相比，封裝于太陽能組件中的下層EVA采用本發(fā)明提出的白色反光 EVA后，其具有以下優(yōu)點(diǎn)第一、充分利用了電池片空隙處的太陽反射光，使得反射光路徑較之前變短，反射到玻璃上的反射光得以增加，從而增加了反射到電池片上的反射光，且進(jìn)一步提升了電池片光電轉(zhuǎn)換效率，實(shí)驗(yàn)表明，本發(fā)明的白色反光EVA可以使組件的CTM(Cell to Module，組件的封裝效率)提升0. 2-1%不等。第二、通過對現(xiàn)有的EVA中成份進(jìn)行了改良，使得改性后的EVA具有優(yōu)異的粘接強(qiáng)度，耐絕緣性等物理性能。
圖1是太陽能組件的主視圖；圖2采用本發(fā)明太陽能電池封裝用EVA的太陽能組件的俯視圖；圖3入射光線經(jīng)采用本發(fā)明EVA的太陽能組件反射后的光線重新利用圖；圖4是入射光經(jīng)采用傳統(tǒng)EVA的太陽能組件反射后的光線去向圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明的附圖，對本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述。如圖1、2、3所示，本發(fā)明所揭示的太陽能電池封裝用EVA，是一種新型的用于提高太陽能組件效率的白色反光EVA，其用于封裝在太陽能組件中電池片下側(cè)背板的上方，即用在電池片3與背板5間的下層EVA膠膜4上，所述太陽能組件自上而下依次包括玻璃1、上層EVA膠膜2、電池片3、下層EVA膠膜4及背板5，此外，組件還包括接線盒6，焊接于電池片3間的匯流條8，以及包覆于組件外圍的邊框7。所述白色反光EVA的主要成份為乙烯-醋酸乙烯脂，其通過對傳統(tǒng)環(huán)氧樹脂接枝共聚改性，改良添加劑，添加改性二氧化鈦粉末及其他成分而成，具體來說，本發(fā)明的白色反光EVA由以下重量份配比原料制成1) 100份的乙烯-醋酸乙烯脂；2) 0. 5-2份改性環(huán)氧樹脂；3) 5-10份改性二氧化鈦粉末；4)0. 5-1. 2 份抗氧劑；幻0· 3-1. 2份交聯(lián)劑；
6) 0. 05-0. 20 份光穩(wěn)定劑；7) 0. 1-0. 5份紫外光吸收劑；8)0. 5-1. 5份硅烷偶聯(lián)劑。其中，所述改性環(huán)氧樹脂由烯烴類環(huán)氧樹脂，胺類環(huán)氧樹脂，有機(jī)硅環(huán)氧樹脂混合而成，所述改性二氧化鈦粉末中的二氧化鈦粉用的重量計(jì)為80% -95%的金紅石型，配合甲基丙烯酰氧丙基硅烷混合使用，二氧化鈦粉末和甲基丙烯酰氧丙基硅烷配比推薦比例范圍為9 1-7 3之間，二氧化鈦顆粒直徑為100-300nm之間，本發(fā)明的加入的改性二氧化鈦粉末有3個(gè)優(yōu)點(diǎn)1、對紫外光能產(chǎn)生本征吸收，可防止紫外線對高分子材料的背板產(chǎn)生分解作用， 保護(hù)太陽能背板等高分子材料；2、改性二氧化鈦粉末能很好的增強(qiáng)入射光線的反射，從而提高了從玻璃表面反射回來的有效光，進(jìn)一步提高了太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率；3、加入的甲基丙烯酰氧丙基硅烷是一種偶聯(lián)劑，作用是在EVA高溫交聯(lián)過程中增強(qiáng)二氧化鈦粉末的分散性，能使從EVA反射到玻璃上的光范圍更加均勻，進(jìn)一步提高反射到電池片上的有效光，提高太陽能電池片的光電轉(zhuǎn)換效率。
所述抗氧劑主要分為受阻酚型抗氧劑或亞磷酸脂類抗氧劑，所述抗氧劑具體為下述一種或幾種混合配比而成三(2，4_二叔丁基苯基)亞磷酸酯，二硬脂基季戊四醇二亞磷酸脂，[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，β-(4-羥基-3，5 二叔丁基苯基)丙酸正十八碳醇酯，亞磷酸三(單壬基苯和二壬基苯混合酯)，三(壬基苯基)亞磷酸脂。所述交聯(lián)劑主要為過氧化物類，所述交聯(lián)劑具體為由以下兩種成分配比而成2， 5-二甲基-2，5-雙(叔丁基過氧)己烷，1，1_(雙過氧化叔丁基)3，3，5_三甲基環(huán)己烷。所述光穩(wěn)定劑具體為下述一種或幾種混合配比而成受阻胺類雙(1-辛氧基_2， 2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酯，雙0，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯，聚丁二酸 (4羥基-2，2，6，6-四甲基-1哌啶乙醇脂)。所述紫外光吸收劑具體為下述一種或幾種混合配比而成2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮，2-[4，6-雙(2，4-二甲基苯基)-1，3，5-三嗪-2-基]-5-(辛氧基)酚，氣相二氧化硅，間苯二酚單苯甲酸酯。所述硅烷偶聯(lián)劑為增粘劑，具體為下述一種或幾種混合配比而成Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷，乙烯基三甲氧基硅烷。本發(fā)明所揭示的白色反光EVA，它對高分子材料以及無機(jī)材料表面具有優(yōu)異的粘接強(qiáng)度，耐絕緣性能優(yōu)良，變向收縮率小，反光制品尺寸穩(wěn)定性及柔韌性好，耐熱，抗化學(xué)藥品性能佳的物理化學(xué)性能。如圖3和圖4所示為組件下層EVA膠膜4分別采用本發(fā)明白色反光EVA和傳統(tǒng)EVA的光線去向圖，從圖中可以看出，采用本發(fā)明白色反光EVA的入射光在電池片空隙處的太陽反射光反射到電池片上，再經(jīng)由上層玻璃1的底面反射至電池片的受光面，使得電池片的受光面能接收更多的光照，從而提高了電池片光電轉(zhuǎn)換效率。本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及技術(shù)特征已揭示如上，然而熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員仍可能基于本發(fā)明的教示及揭示而作種種不背離本發(fā)明精神的替換及修飾，因此，本發(fā)明保護(hù)范圍應(yīng)不限于實(shí)施例所揭示的內(nèi)容，而應(yīng)包括各種不背離本發(fā)明的替換及修飾，并為本專利申請權(quán)利要求所涵蓋。
權(quán)利要求
1. 一種太陽能電池封裝用EVA，其特征在于，所述EVA由以下重量份配比的原料配制成乙烯-醋酸乙烯脂100份改性環(huán)氧樹脂0.5-2 份改性二氧化鈦5-10 份抗氧化劑0.5-1.2 份交聯(lián)劑0.3-1.2 份光穩(wěn)定劑0.05-0.2 份紫外光吸收劑0.1-0.5 份硅烷偶聯(lián)劑0. 5-1. 5 份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池封裝用EVA，其特征在于所述改性二氧化鈦由二氧化鈦和甲基丙烯酰氧丙基硅烷混合而成，且二氧化鈦和甲基丙烯酰氧丙基硅烷的重量比為 9 1-7 3。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能電池封裝用EVA，其特征在于所述二氧化鈦顆粒的直徑為100-300nm，且所述二氧化鈦中重量計(jì)為80-95%的是金紅石型。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池封裝用EVA，其特征在于所述抗氧化劑至少選自三(2，4_ 二叔丁基苯基)亞磷酸酯，二硬脂基季戊四醇二亞磷酸脂，[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，β-(4-羥基-3，5 二叔丁基苯基)丙酸正十八碳醇酯，亞磷酸三(單壬基苯和二壬基苯混合酯)，和三(壬基苯基)亞磷酸脂中的任意一種或兩種以上的組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池封裝用EVA，其特征在于所述交聯(lián)劑為以下兩種混合配比而成2，5-二甲基-2，5-雙(叔丁基過氧)己烷，1，1_(雙過氧化叔丁基)3，3， 5-三甲基環(huán)己烷。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池封裝用EVA，其特征在于所述光穩(wěn)定劑為下列一種或幾種混合配比而成受阻胺類雙(1-辛氧基_2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酯，雙(2，2， 6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯，聚丁二酸G羥基-2，2，6，6-四甲基-1哌啶乙醇脂)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池封裝用EVA，其特征在于所述紫外光吸收劑為下列一種或幾種混合配比而成2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮，2-[4，6_雙(2，4_ 二甲基苯基)-1，3，5-三嗪-2-基]-5-(辛氧基)酚，氣相二氧化硅，苯二酚單苯甲酸酯。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池封裝用EVA，其特征在于所述硅烷偶聯(lián)劑為下列一種或幾種混合配比而成Y -縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷，乙烯基三甲氧基硅烷。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任意一項(xiàng)所述的太陽能電池封裝用EVA，其特征在于所述EVA 位于所述太陽能電池的背光側(cè)。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種用于太陽能電池封裝用EVA，其封裝于太陽能組件中的電池片與背板間，即應(yīng)用于組件中的下層EVA膠膜上，該EVA主要成分為乙烯-醋酸乙烯脂，通過對傳統(tǒng)環(huán)氧樹脂接枝共聚改性，添加了改性二氧化鈦粉末及其他添加成分后，使得組件中的下層EVA膠膜能充分利用電池片空隙處的太陽反射光，使反射光路徑較之前變短，而增加了反射到電池片上反射光的范圍，進(jìn)一步提升了電池片的光電轉(zhuǎn)換效率；同時(shí)，改性后的EVA具有優(yōu)異的粘接強(qiáng)度，耐絕緣性等物理性能。
文檔編號H01L31/048GK102361043SQ20111036153
公開日2012年2月22日 申請日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月15日
發(fā)明者劉國麗, 陳道遠(yuǎn) 申請人:常熟阿特斯陽光電力科技有限公司, 阿特斯(中國)投資有限公司