高透光率pvb膠片及其在雙面電池封裝材料中的應(yīng)用
【專利摘要】本發(fā)明采用擠出機(jī)擠出流延、溫濕度調(diào)節(jié)儀進(jìn)行含水率調(diào)節(jié)，經(jīng)通冷凍水的雙輥驟冷后，牽引、分切、收卷制得高透光率PVB膠片，采用該方法制得的PVB膠片透光率得到很大提高。將該材料應(yīng)用于雙面電池封裝材料，能夠滿足雙面電池封裝材料需要高透光率的應(yīng)用需求。
【專利說明】
高透光率PVB膠片及其在雙面電池封裝材料中的應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于化工新材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高透光率PVB膠片的制備方法及 其在雙面電池封裝材料中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前產(chǎn)業(yè)化的太陽能電池主要有晶體硅太陽能電池和薄膜太陽能電池，實(shí)際應(yīng)用 都需要先封裝成組件，組件的主要作用是保護(hù)太陽能電池片，保證其使用年限。無論是晶體 硅太陽能電池還是薄膜太陽能電池，通常采用單面組件封裝方式，而沒有對組件的背面加 以利用。
[0003] 近年來出現(xiàn)了一種雙面太陽能電池新產(chǎn)品，這種新型的太陽能電池兩面可以同時 使用，從而有效提高發(fā)電效率。這種雙面太陽能電池通常采用雙面玻璃封裝成雙玻光伏組 件，即由兩片玻璃和太陽能電池片組成復(fù)合層，電池片之間由導(dǎo)線串、并聯(lián)匯集到引線端所 形成的光伏電池組件。
[0004] 理想的光伏組件封裝應(yīng)該具有如下特性:低界面導(dǎo)電性、封裝材料和基板之間牢 固的粘接強(qiáng)度、整個封裝結(jié)構(gòu)具有較低的吸濕性以及一定的導(dǎo)熱性，高透明性、足夠的機(jī)械 變形性以承受組件中不同物質(zhì)之間的熱膨脹系數(shù)不同而帶來的應(yīng)力。
[0005] PVB的介電性能較好，且其電阻隨溫度升高而增大，有益于光伏組件在高溫工作時 保持其電力輸出性能，可用于電池封裝材料。雙面封裝電池組件，需要封裝材料具有較高的 透光率來提高電池片發(fā)電的轉(zhuǎn)化效率，但現(xiàn)有技術(shù)制得的PVB膠片透光率較低，不能滿足雙 面封裝電池組件的使用要求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 由于組裝雙面封裝電池組件，存在封裝材料需要有較高的透光率來提高電池片發(fā) 電的轉(zhuǎn)化效率的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種高透光率PVB膠片的制備方法及其在雙面電池 封裝材料中的應(yīng)用。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0008] 為了提高材料使用的安全性，需要PVB膠片與玻璃具有良好的粘結(jié)性能，本發(fā)明采 用溫濕度調(diào)節(jié)儀調(diào)節(jié)材料中的含水率，調(diào)整材料中羥基的含量，使PVB樹脂與玻璃能夠更好 地發(fā)生離子交換反應(yīng)，從而提高了PVB膠片與玻璃的粘結(jié)性能，保證材料使用的安全性。常 規(guī)擠出流延制備PVB膠片采用水冷卻的冷卻方式，這樣的冷卻方式會導(dǎo)致PVB吸附水中其它 的雜質(zhì)，影響材料的純度，制得的PVB膠片透光率不能滿足使用要求，本發(fā)明采用了通冷凍 水的雙輥進(jìn)行驟冷，能夠防止PVB吸附其它雜質(zhì)，穩(wěn)定PVB材料的結(jié)構(gòu)，保證了材料的純度， 使得PVB膠片的透光率得到很大的提高，從而提高了電池片發(fā)電的轉(zhuǎn)化效率；
[0009] 具體工藝步驟為：
[001 0]按比例將PVB樹脂和其它助劑在高速混合機(jī)中均勻混合后，采用雙螺桿擠出機(jī)擠 出流延、進(jìn)入溫濕度調(diào)節(jié)儀調(diào)節(jié)材料的含水率，經(jīng)通冷凍水的雙輥驟冷、牽引、分切、收卷制 得高透光率PVB膠片。
[0011] 其中，PVB樹脂和其它助劑的質(zhì)量百分比為:70~75:30~25;
[0012]其它助劑包括:增塑劑、抗氧劑、紫外光吸收劑、穩(wěn)定劑；
[0013] 溫濕度調(diào)節(jié)儀調(diào)節(jié)含水率，保證溫度為48~55°C，濕度為58~62%。
[0014]本發(fā)明還提供了高透光率PVB膠片在雙面電池封裝材料中的應(yīng)用，所述PVB膠片在 雙面電池封裝材料中的應(yīng)用方法如下：
[0015] 將上表面玻璃、高透光率PVB膠片、雙面電池電池片、高透光率PVB膠片、與下層玻 璃通過高壓釜蒸壓，徹底排除氣泡和水分組裝成雙面電池組件。
[0016] 其中，上層玻璃與普通組件一樣要求有較高的透光率，一般采用超白低鐵鋼化玻 璃，厚度一般在2~3mm之間，下層玻璃一般使用鋼化玻璃，厚度要求可以在2~6mm之間；高 透光率PVB膠片的厚度為0.1~1. 1mm;
[0017] 雙面電池電池片:選用單晶硅、多晶硅、非晶硅均可；
[0018] 本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明方法通過溫濕度調(diào)節(jié)儀調(diào)節(jié)材料的含水率，來調(diào) 整材料中羥基的含量，使PVB樹脂與玻璃能夠更好地發(fā)生離子交換反應(yīng)，從而提高了PVB膠 片與玻璃的粘結(jié)性能;經(jīng)過通冷凍水的雙輥進(jìn)行驟冷，能夠防止出現(xiàn)PVB吸附雜質(zhì)的現(xiàn)象， 保證了 PVB材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，從而提高了材料的純度，使得PVB膠片的透光率得到很大的提 高。本發(fā)明方法制得的PVB膠片具有非常高的透光率、與玻璃有很好的粘合力，且保持了PVB 材料本身良好的機(jī)械性能，從而保證了材料的使用安全性能。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合實(shí)施例作進(jìn)一步詳述：
[0020] 實(shí)施例1:
[0021]將700gPVB樹脂、260g增塑劑、15g抗氧劑、15g紫外光吸收劑、10g穩(wěn)定劑加入高速 混合機(jī)中均勻混合后，采用雙螺桿擠出機(jī)擠出流延、進(jìn)入溫濕度調(diào)節(jié)儀調(diào)節(jié)含水率，調(diào)節(jié)溫 度為48°C，濕度為58%，經(jīng)通冷凍水的雙輥進(jìn)行驟冷、牽引、分切、收卷制得高透光率PVB膠 片。
[0022]將上表面玻璃、高透光率PVB膠片、雙面電池電池片、高透光率PVB膠片、與下層玻 璃通過高壓釜蒸壓，徹底排除氣泡和水分組裝成雙面電池組件。
[0023] 實(shí)施例2:
[0024]將720gPVB樹脂、250g增塑劑、10g抗氧劑、10g紫外光吸收劑、10g穩(wěn)定劑加入高速 混合機(jī)中均勻混合后，采用雙螺桿擠出機(jī)擠出流延、進(jìn)入溫濕度調(diào)節(jié)儀調(diào)節(jié)含水率，調(diào)節(jié)溫 度為48°C，濕度為58%，經(jīng)通冷凍水的雙輥進(jìn)行驟冷、牽引、分切、收卷制得高透光率PVB膠 片。
[0025]將上表面玻璃、高透光率PVB膠片、雙面電池電池片、高透光率PVB膠片、與下層玻 璃通過高壓釜蒸壓，徹底排除氣泡和水分組裝成雙面電池組件。
[0026] 實(shí)施例3:
[0027]將750gPVB樹脂、220g增塑劑、10g抗氧劑、10g紫外光吸收劑、10g穩(wěn)定劑加入高速 混合機(jī)中均勻混合后，采用雙螺桿擠出機(jī)擠出流延、進(jìn)入溫濕度調(diào)節(jié)儀調(diào)節(jié)含水率，調(diào)節(jié)溫 度為48°C，濕度為58%，經(jīng)通冷凍水的雙輥進(jìn)行驟冷、牽引、分切、收卷制得高透光率PVB膠 片。
[0028] 將上表面玻璃、高透光率PVB膠片、雙面電池電池片、高透光率PVB膠片、與下層玻 璃通過高壓釜蒸壓，徹底排除氣泡和水分組裝成雙面電池組件。
[0029] 實(shí)施例4
[0030]將750gPVB樹脂、220g增塑劑、10g抗氧劑、10g紫外光吸收劑、10g穩(wěn)定劑加入高速 混合機(jī)中均勻混合后，采用雙螺桿擠出機(jī)擠出流延、進(jìn)入溫濕度調(diào)節(jié)儀調(diào)節(jié)含水率，調(diào)節(jié)溫 度為50°C，濕度為60%，經(jīng)通冷凍水的雙輥進(jìn)行驟冷、牽引、分切、收卷制得高透光率PVB膠 片。
[0031]將上表面玻璃、高透光率PVB膠片、雙面電池電池片、高透光率PVB膠片、與下層玻 璃通過高壓釜蒸壓，徹底排除氣泡和水分組裝成雙面電池組件。
[0032] 實(shí)施例5
[0033]將750gPVB樹脂、220g增塑劑、10g抗氧劑、10g紫外光吸收劑、10g穩(wěn)定劑加入高速 混合機(jī)中均勻混合后，采用雙螺桿擠出機(jī)擠出流延、進(jìn)入溫濕度調(diào)節(jié)儀調(diào)節(jié)含水率，調(diào)節(jié)溫 度為53°C，濕度為62%，經(jīng)通冷凍水的雙輥進(jìn)行驟冷、牽引、分切、收卷制得高透光率PVB膠 片。
[0034]將上表面玻璃、高透光率PVB膠片、雙面電池電池片、高透光率PVB膠片、與下層玻 璃通過高壓釜蒸壓，徹底排除氣泡和水分組裝成雙面電池組件。
[0035] 對比實(shí)施例1
[0036]將750gPVB樹脂、220g增塑劑、10g抗氧劑、10g紫外光吸收劑、10g穩(wěn)定劑加入高速 混合機(jī)中均勻混合后，采用雙螺桿擠出機(jī)擠出流延、進(jìn)入溫濕度調(diào)節(jié)儀調(diào)節(jié)含水率，調(diào)節(jié)溫 度為48°C，濕度為58%，經(jīng)水冷卻、牽引、分切、收卷制得PVB膠片。
[0037]將上表面玻璃、PVB膠片、雙面電池電池片、PVB膠片、與下層玻璃通過高壓釜蒸壓， 徹底排除氣泡和水分組裝成雙面電池組件。
[0038] 對比實(shí)施例2
[0039]將750gPVB樹脂、220g增塑劑、10g抗氧劑、10g紫外光吸收劑、10g穩(wěn)定劑加入高速 混合機(jī)中均勻混合后，采用雙螺桿擠出機(jī)擠出流延、經(jīng)通冷凍水的雙輥進(jìn)行驟冷、干燥、牽 引、分切、收卷制得PVB膠片。
[0040]將上表面玻璃、PVB膠片、雙面電池電池片、PVB膠片、與下層玻璃通過高壓釜蒸壓， 徹底排除氣泡和水分組裝成雙面電池組件。
[0041 ]透光率試樣制備:按正常夾層工藝制備2mm超白平板玻璃+PVB+2mm超白平板玻璃， 其中PVB膠片厚度為0.76mm，試樣尺寸為100mm X 100mm。
[0042]機(jī)械性能測試試樣制備：
[0043] 180°剝離強(qiáng)度:按正常夾層工藝制備無色透明玻璃(2mm~3mm)+PVB膠片(0.76mm) +錯片(〇· 5mm~1mm)的試樣，試樣尺寸為:350mm X 25mm〇
[0044] 拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率:試樣形狀和尺寸按照GB/T 1040.3-2006中的規(guī)定制作。
[0045] 撕裂強(qiáng)度:試樣形狀和尺寸按照符合GB/T 529規(guī)定的直角形試樣制作。
[0046] 性能測試標(biāo)準(zhǔn)：
[0047] 透光率測試:GB/T2680
[0048] 180。剝離強(qiáng)度:GB/T 2790
[0049] 拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率:GB/T 1040.3-2006
[0050] 撕裂強(qiáng)度:GB/T 529
[〇〇511 表1高透光率PVB膠片的性能測試結(jié)果
【主權(quán)項】
1. 一種高透光率PVB膠片的制備方法，其特征在于:所述制備方法為：按比例將PVB樹脂 和其它助劑在高速混合機(jī)中均勻混合，采用擠出機(jī)擠出流延、送入溫濕度調(diào)節(jié)儀進(jìn)行含水 率調(diào)節(jié)后，經(jīng)通冷凍水的雙輥驟冷、牽引，分切、收卷制得高透光率PVB膠片。2. 如權(quán)利要求1所述的高透光率PVB膠片的制備方法，其特征在于:所述的PVB樹脂和其 它助劑的質(zhì)量百分比為:70~75:30~25。3. 如權(quán)利要求1所述的高透光率PVB膠片的制備方法，其特征在于:所述的其它助劑包 括:增塑劑、抗氧劑、紫外光吸收劑、穩(wěn)定劑。4. 如權(quán)利要求1所述的高透光率PVB膠片的制備方法，其特征在于:所述溫濕度調(diào)節(jié)儀 調(diào)節(jié)含水率，保證溫度為48~55 °C，濕度為58~62 %。5. 如權(quán)利要求1所述方法制備的高透光率PVB膠片應(yīng)用于雙面電池封裝材料，其特征在 于:所述PVB膠片在雙面電池封裝材料中的應(yīng)用方法如下： 將上表面玻璃、高透光率PVB膠片、雙面電池電池片、高透光率PVB膠片、與下層玻璃通 過高壓釜蒸壓徹底排除氣泡和水分組裝成雙面電池組件。6. 如權(quán)利要求5所述的高透光率PVB膠片應(yīng)用于雙面電池封裝材料，其特征在于:上層 玻璃與普通組件一樣要求有較高的透光率，采用超白低鐵鋼化玻璃，厚度一般在2~3mm之 間，下層玻璃使用鋼化玻璃，厚度要求可以在2~6mm之間，高透光率PVB膠片的厚度為0.1~ 1.lmm〇7. 如權(quán)利要求5所述的高透光率PVB膠片應(yīng)用于雙面電池封裝材料，其特征在于:所述 雙面電池電池片為:單晶硅、多晶硅、非晶硅。
【文檔編號】C08K13/02GK106046639SQ201610503166
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月29日
【發(fā)明人】金新偉
【申請人】常州偉達(dá)塑膠有限公司, 金新偉