一種用于光伏組件封裝的PVB組合物及其PVB封裝膜制造技術(shù)

一種用于光伏組件封裝的PVB組合物及其PVB封裝膜，屬于光伏組件封裝材料技術(shù)領(lǐng)域。其特征在于含有重量百分含量的以下物質(zhì)：60-80%PVB樹(shù)脂，0.1-20%低極性阻水類(lèi)物質(zhì)。上述一種用于光伏組件封裝的PVB組合物及其PVB封裝膜，具有較高的絕緣電阻和較好的耐候性，可顯著提高封裝膜的電學(xué)性能，在長(zhǎng)時(shí)間低溫高濕，高溫高濕環(huán)境下其絕緣性能沒(méi)有明顯下降，且封裝效果優(yōu)良，能夠保證光伏組件長(zhǎng)時(shí)間高效率的運(yùn)行。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
—種用于光伏組件封裝的PVB組合物及其PVB封裝膜
本專(zhuān)利技術(shù)屬于光伏組件封裝材料
，具體為一種用于光伏組件封裝的PVB組合物及其PVB封裝膜。
技術(shù)介紹
PVB為聚乙烯醇縮丁醛，目前在中國(guó)國(guó)內(nèi)應(yīng)用其實(shí)還不是特別廣，其中主要是經(jīng)增塑劑塑化擠壓成型的一種高分子材料——PVB中間膜。在全球能源成本日漸升高的背景下， 光伏產(chǎn)業(yè)正逐漸興起，普通光伏組件封裝用的膠一般為EVA。由于EVA的抗老化性能不強(qiáng)、 使用壽命達(dá)不到50年，不能與組件同壽命而且EVA發(fā)黃將會(huì)影響組件的美觀和系統(tǒng)的發(fā)電量。而PVB恰恰能滿(mǎn)足這方面要求，EVA和PVB膜之間的主要區(qū)別是EVA膜是一種可進(jìn)行化學(xué)交聯(lián)的彈性體，而PVB膜則是非交聯(lián)的熱塑性塑料。當(dāng)玻璃/玻璃光伏組件做成含有電池片的層壓玻璃時(shí)，他們就又在安全和保安方面產(chǎn)生不同的表現(xiàn)。如果用EVA膜作夾層， 即使用特厚的玻璃層壓成玻璃組件，也難以達(dá)到與單獨(dú)使用PVB/玻璃同樣的安全標(biāo)準(zhǔn)。這意味著PVB具有更高的抗穿透性和更好的后斷裂性能。而這些要求正是玻璃幕墻或者屋頂要素一體化時(shí)夾層安全玻璃必須滿(mǎn)足的。并且采用PVB制作的雙玻璃光伏幕墻不僅具有隔熱和消音等節(jié)能作用，同時(shí)，與普通玻璃幕墻相比，還能夠降低光污染。因此從長(zhǎng)久利益考慮，PVB的優(yōu)勢(shì)比較明顯。長(zhǎng)久以來(lái)，PVB因?yàn)槠淞己玫牧W(xué)性能，作為安全玻璃夾層得到了廣泛的使用。作為太陽(yáng)能電池封裝材料，PVB力學(xué)性能完全能夠滿(mǎn)足光伏組件對(duì)于安全的要求。然而除了力學(xué)性能作為封裝材料，還必須有較好的電性能，具有良好的絕緣性，且其絕緣耐候性能應(yīng)較好。PVB結(jié)構(gòu)中含有大量的羥基，是強(qiáng)極性的親水基團(tuán)。強(qiáng)極性的羥基存在使得PVB的體積電阻率要低于EVA。而其對(duì)于水的親和性是公認(rèn)的作為封裝材料的不利條件。但是其羥基又是其具有粘接性能的主要原因。因?yàn)镻VB對(duì)于水的親和性，在長(zhǎng)期的高溫高濕條件下，其吸收的水分導(dǎo)致其絕緣性急劇下降，從而造成光伏組件的電學(xué)性能測(cè)試不合格，出現(xiàn)濕漏電流過(guò)大，功率衰減過(guò)大等。CN102292827介紹了一種包含螯合劑的可防止或減少PVB與太陽(yáng)能模塊的金屬組塊接觸而氧化變色的PVB封裝材料。CN101728443A 公布了一種光固化的PVB或者是EVA封裝材料。然而作為光伏封裝材料性能較為重要的電學(xué)絕緣性能以及在長(zhǎng)時(shí)間高溫高濕，或低溫高濕的條件下封裝材料的絕緣性能的保持則未有專(zhuān)利技術(shù)作闡述，而這正是影響PVB作為封裝材料的主要性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，本專(zhuān)利技術(shù)的目的在于設(shè)計(jì)提供一種具有提高電學(xué)性能的用于光伏組件封裝的PVB組合物及其PVB封裝膜的技術(shù)方案，該封裝膜具有較高的絕緣電阻和較好的耐候性，在長(zhǎng)時(shí)間低溫高濕，高溫高濕環(huán)境下其絕緣性能沒(méi)有明顯下降， 且封裝效果優(yōu)良，能夠保證光伏組件長(zhǎng)時(shí)間高效率的運(yùn)行。所述的一種用于光伏組件封裝的PVB組合物，其特征在于含有重量百分含量的以下物質(zhì)60-80%PVB樹(shù)脂，O. 1-20%低極性阻水類(lèi)物質(zhì) ，所述的低極性阻水類(lèi)物質(zhì)為含有或不含有官能團(tuán)的硅烷類(lèi)或硅氧烷類(lèi)或改性的硅烷、硅氧烷化合物、含有或者是不含有官能團(tuán)的具有6-40個(gè)碳原子的脂肪族或芳香族烷基化合物、含有或者是不含官能團(tuán)的具有 6-60個(gè)碳原子的長(zhǎng)鏈脂肪族或芳香族脂類(lèi)、脂肪酸或脂肪醇類(lèi)化合物、含有或不含官能團(tuán)的低極性聚合物包含聚硅氧烷、聚烯烴、聚酯中的一種或一種以上混合物。所述的一種用于光伏組件封裝的PVB組合物，其特征在于所述的低極性阻水類(lèi)物質(zhì)為含有環(huán)氧官能團(tuán)的聚硅氧烷、含有雙鍵官能團(tuán)的聚硅氧烷、含有環(huán)氧官能團(tuán)的長(zhǎng)鏈脂肪族烷烴、含有雙鍵的18烷基脂肪酸單酯、含有雙鍵的長(zhǎng)鏈脂肪族烷烴或硅烷偶聯(lián)劑。所述的一種用于光伏組件封裝的PVB組合物，其特征在于PVB樹(shù)脂的含量為 60%-80%，優(yōu)選 70%-75%。所述的一種用于光伏組件封裝的PVB組合物，其特征在于低極性阻水類(lèi)物質(zhì)的含量為 O. 1%-20%，優(yōu)選 5-10%ο所述的一種用于光伏組件封裝的PVB組合物，其特征在于還含有重量百分含量 25-35%增塑劑，所述的增塑劑為任何已知的增塑劑，優(yōu)選為三甘醇二異辛酸酯3G0、四甘醇二正庚酸酯4G7、癸二酸二丁酯DBS。所述的一種用于光伏組件封裝的PVB組合物，其特征在于還含有重量百分含量 O. 01-1%的熱穩(wěn)定劑，所述的熱穩(wěn)定劑為任何市售已知的熱穩(wěn)定劑。所述的一種用于光伏組件封裝的PVB組合物，其特征在于還含有重量百分含量 O. 01-1%光穩(wěn)定劑，所述的光穩(wěn)定劑為任何市售已知的光穩(wěn)定劑。所述的一種用于光伏組件封裝的PVB組合物，其特征在于還含有重量百分含量O.1-50%白色顏料，所述的白色顏料為鈦白類(lèi)顏料、氧化鋅類(lèi)顏料或鋅鋇白類(lèi)顏料。所述的一種用于光伏組件封裝的PVB組合物制成的PVB封裝膜，其特征在于按照上述物質(zhì)比例，將各組分混合均勻后一同下料加入螺桿擠出機(jī)中擠出成膜。本專(zhuān)利技術(shù)中不含有官能團(tuán)的上述低極性阻水物質(zhì)以物理共混形式分散在PVB組合物中，然而為了防止低極性物質(zhì)與PVB組合物的相分離而導(dǎo)致的析出，也可以加入一些接枝反應(yīng)引發(fā)劑，在共混加工過(guò)程中使低極性疏水物質(zhì)與PVB樹(shù)脂發(fā)生接枝反應(yīng)而防止相分離導(dǎo)致的析出。本專(zhuān)利技術(shù)的另一種方式是引入含 有官能團(tuán)的低極性阻水類(lèi)物質(zhì)，所述官能團(tuán)可以是羧基、酯基等一切可以與羥基反應(yīng)的基團(tuán)，以及不飽和的官能基團(tuán)，不飽和官能團(tuán)通過(guò)自由基接枝方式與PVB樹(shù)脂結(jié)合。本專(zhuān)利技術(shù)中“干重”為PVB樹(shù)脂的干重量，就是從PVB樹(shù)脂中去除水后的重量。本專(zhuān)利技術(shù)的PVB樹(shù)脂具有約17%至約23%重量的殘余羥基，優(yōu)選羥基含量約為18% 至約為21%，所述羥基值會(huì)影響增塑劑和低極性阻水類(lèi)物質(zhì)的相容性，和PVB樹(shù)脂的其它性質(zhì)，通常但并非絕對(duì)如此，羥基含量越低，本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施中的增塑劑和低極性物質(zhì)的相容性越好。本專(zhuān)利技術(shù)的PVB組合物還可包括表面張力控制劑。根據(jù)實(shí)際需要，封裝膜也能制備成具有顏色的。在某些雙玻光伏組件的應(yīng)用中，為了提高對(duì)太陽(yáng)光的吸收率會(huì)在封裝材料中或背板上加入白色光反射物質(zhì)。在此專(zhuān)利技術(shù)中的解決方法是，在PVB組合物中加入白色具有高光澤、高反射率的顏料。此顏料包括已知的各種市售白色顏料。優(yōu)選白色顏料為鈦白粉類(lèi)顏料、鋅鋇白類(lèi)顏料、氧化鋅類(lèi)顏料。更優(yōu)選為鈦白粉類(lèi)顏料。本專(zhuān)利技術(shù)所述的PVB封裝膜可通過(guò)本領(lǐng)域熟知的各種擠出或者是共擠出方法獲得。 如在150°C _230°C的溫度下由PVB樹(shù)脂、增塑劑、低極性阻水添加劑以及其它任選的添加劑共擠出而獲得具有提高電學(xué)性能的PVB組合物光伏封裝膜。上述一種用于光伏組件封裝的PVB組合物及其PVB封裝膜，具有較高的絕緣電阻和較好的耐候性，可顯著提高封裝膜的電學(xué)性能，在長(zhǎng)時(shí)間低溫高濕，高溫高濕環(huán)境下其絕緣性能沒(méi)有明顯下降，且封裝效果優(yōu)良，能夠保證光伏組件長(zhǎng)時(shí)間高效率的運(yùn)行。本申請(qǐng)文件中涉及的百分含量除另有說(shuō)明外，其它的均為純物質(zhì)的重量百分含量。具體實(shí)施方式以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)作進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例1 :每IOOgPVB組合物中含有PVB樹(shù)脂75g，3G0增塑劑25g，含有環(huán)氧官能團(tuán)的聚硅氧烷5g，熱穩(wěn)定劑IRGAN0X1010 lg，光穩(wěn)定劑TINUVIN 326 O.1g;按照以上重量比將上述材料混合均勻后一同下料加入通過(guò)83mm雙螺桿擠出機(jī)中擠出成膜，即得PVB封裝膜。實(shí)施例2 本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于光伏組件封裝的PVB組合物，其特征在于含有重量百分含量的以下物質(zhì)：60?80%PVB樹(shù)脂，0.1?20%低極性阻水類(lèi)物質(zhì)，所述的低極性阻水類(lèi)物質(zhì)為含有或不含有官能團(tuán)的硅烷類(lèi)或硅氧烷類(lèi)或改性的硅烷、硅氧烷化合物、含有或者是不含有官能團(tuán)的具有6?40個(gè)碳原子的脂肪族或芳香族烷基化合物、含有或者是不含官能團(tuán)的具有6?60個(gè)碳原子的長(zhǎng)鏈脂肪族或芳香族脂類(lèi)、脂肪酸或脂肪醇類(lèi)化合物、含有或不含官能團(tuán)的低極性聚合物包含聚硅氧烷、聚烯烴、聚酯中的一種或一種以上混合物。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于光伏組件封裝的PVB組合物，其特征在于含有重量百分含量的以下物質(zhì)60-80%PVB樹(shù)脂，O. 1-20%低極性阻水類(lèi)物質(zhì)，所述的低極性阻水類(lèi)物質(zhì)為含有或不含有官能團(tuán)的硅烷類(lèi)或硅氧烷類(lèi)或改性的硅烷、硅氧烷化合物、含有或者是不含有官能團(tuán)的具有6-40個(gè)碳原子的脂肪族或芳香族烷基化合物、含有或者是不含官能團(tuán)的具有6-60個(gè)碳原子的長(zhǎng)鏈脂肪族或芳香族脂類(lèi)、脂肪酸或脂肪醇類(lèi)化合物、含有或不含官能團(tuán)的低極性聚合物包含聚硅氧烷、聚烯烴、聚酯中的一種或一種以上混合物。2.如權(quán)利要求1所述的一種用于光伏組件封裝的PVB組合物，其特征在于所述的低極性阻水類(lèi)物質(zhì)為含有環(huán)氧官能團(tuán)的聚硅氧烷、含有雙鍵官能團(tuán)的聚硅氧烷、含有環(huán)氧官能團(tuán)的長(zhǎng)鏈脂肪族烷烴、含有雙鍵的18烷基脂肪酸單酯、含有雙鍵的長(zhǎng)鏈脂肪族烷烴或硅烷偶聯(lián)劑。3.如權(quán)利要求1所述的一種用于光伏組件封裝的PVB組合物，其特征在于PVB樹(shù)脂的含量為 60%-80%，優(yōu)選 ...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：莫國(guó)軍，過(guò)鑫富，胡益輝，盛雪強(qiáng)，王鳳娥，徐寅，張晨，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：浙江杭州鑫富藥業(yè)股份有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：