一種高熱穩定性太陽能電池用聚乙烯薄膜的制作方法
【專利說明】
[0001]技術領域:
本發明涉及一種高熱穩定性太陽能電池用聚乙烯薄膜，屬于高分子材料領域。
[0002]【背景技術】:
光伏背板是太陽能電池組件中極其重要的封裝材料，不僅承擔著保障組件25年安全穩定發電的重要使命，而且是降低光伏發電成本的重要環節，開發高性能低成本的光伏背板對推動光伏發電平價上網有著重要的意義。近年來，用廉價的聚乙烯薄膜替代氟膜作為光伏背板的內層薄膜，有效的降低了光伏背板的制造成本，但聚乙烯薄膜在使用過程中暴露出耐熱性、耐紫外性、散熱性的不足，制備出低成本高可靠性的聚乙烯薄膜是光伏輔材領域熱點研究課題。
[0003]熱穩定性是衡量光伏背板可靠性的重要指標，光伏背板內層聚乙烯薄膜熱穩定性不足會造成組件在高溫作業中出現背板脫層、起泡的現象，同事高溫會致使聚乙烯薄膜發生形變，形變產生的應力能夠引發電池片出現微裂紋，增加了蝸牛紋出現的風險。
[0004]
【發明內容】
:
為了解決上述問題，本發明提供了一種不僅具有優異的物理性能，拉伸強度多30MPa，斷裂伸長率多500%，而且熱穩定性高、抗熱變形性好，應用于太陽能電池背板可緩解背板對電池片的應力作用，有效的減小電池片微裂紋出現的風險的技術方案:
一種高熱穩定性太陽能電池用聚乙烯薄膜包括以下重量份的組分:
聚乙烯改性物:5-20份聚乙烯薄膜色母粒:80-100份功能助劑色母粒:15-30份。
[0005]作為優選，聚乙烯改性物是乙烯和乙烯基三乙氧基硅烷的共聚物，分子量為20-60萬。
[0006]作為優選，聚乙烯薄膜色母粒包括以下重量份的組分:
無機填料:80-100份
聚乙烯:20-30份乙烯-辛烯共聚物:10-20份硅烷偶聯劑:1-3份交聯劑:0.2-0.5份。
[0007]作為優選，聚乙烯薄膜色母粒中無機填料是鈦白粉、滑石粉、碳酸鈣中的一種或兩種混合；
聚乙烯薄膜色母粒中聚乙烯的分子量為100-300萬；
聚乙稀薄膜色母粒中乙稀-辛稀共聚物的恪融指數為1.1 g/ΙΟ 111；[11，密度為0.902 g/
cm 3;
聚乙烯薄膜色母粒中硅烷偶聯劑為乙烯基硅氧烷、γ -(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、正硅酸乙酯中的一種或兩種混合；
聚乙稀薄膜色母粒中交聯劑為過氧化二異丙苯、二 _(叔丁基過氧異丙基)苯、2，5- 二甲基-2，5-雙(叔丁基過氧基)己烷的一種。
[0008]作為優選，功能助劑色母粒包括以下重量份的組分:
聚乙烯:80-100份
聚丙烯:10-20份交聯劑:0.2-0.5份抗氧劑:0.5-1份光穩定劑:0.5-1份熱穩定劑:0.5-3份紫外線吸收劑:0.5-3份爽滑劑:0.5-1份。
[0009]作為優選，功能助劑色母粒中聚乙烯的分子量為100-300萬；
功能助劑色母粒中聚丙烯的分子量為60-100萬；
功能助劑色母粒中抗氧劑為3，5- 二叔丁基-4-羥基苯丙酸十八酯、三(4-壬基酚)亞磷酸酯中的一種；
功能助劑色母粒中光穩定劑為丁二酸與(4-羥基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶醇的聚合物)、3，5-二叔丁基-4-羥基-苯甲酸十六烷基酯、雙(2，2，6，6—四甲基一 4 一哌啶基)癸二酸酯中的一種；
功能助劑色母粒中熱穩定劑為丁基硫醇錫，雙丁基二氯化錫，雙丁基氧化錫，二月桂酸一.丁基錫中的一種；
功能助劑色母粒中紫外線吸收劑為2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2-羥基-5-甲基苯基)苯并三唑2- (2-羥基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑、亞甲基雙(6-苯丙三氮唑-4-特辛基苯酚)中的一種或兩種混合；
功能助劑色母粒中爽滑劑為油酸酰胺、芥酸酰胺中的一種。
[0010]作為優選，聚乙烯薄膜的厚度為60-300 μ m，密度為0.970-0.990 g/cm3，所述聚乙稀薄膜的恪體流動指數在0.010-0.080 g/min。
[0011]本發明的有益效果在于:
本發明提供的高熱穩定性太陽能電池用聚乙烯薄膜不僅具有優異的物理性能，拉伸強度彡30MPa，斷裂伸長率彡500%，而且熱穩定性高、抗熱變形性好，在150°C下熱變形率小于25%，應用于太陽能電池背板可緩解背板對電池片的應力作用，有效的減小電池片微裂紋出現的風險。
[0012]【具體實施方式】:
為使本發明的發明目的、技術方案和優點更加清楚，下面將對本發明的實施方式作進一步地詳細描述。
[0013]本發明設計的一種高熱穩定性太陽能電池用聚乙烯薄膜包括以下重量份的組分:
聚乙烯改性物:5-20份聚乙烯薄膜色母粒:80-100份功能助劑色母粒:15-30份。
[0014]其中的，聚乙烯改性物是乙烯和乙烯基三乙氧基硅烷的共聚物，分子量為20-60萬。聚乙烯薄膜色母粒包括以下重量份的組分:
無機填料:80-100份聚乙烯:20-30份乙烯-辛烯共聚物:10-20份硅烷偶聯劑:1-3份交聯劑:0.2-0.5份。
[0015]并且聚乙烯薄膜色母粒中無機填料是鈦白粉、滑石粉、碳酸鈣中的一種或兩種混合；聚乙稀的分子量為100-300萬；乙稀-辛稀共聚物的恪融指數為1.1 g/10 min，密度為
0.902 g/ cm 3;硅烷偶聯劑為乙烯基硅氧烷、γ -(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、正硅酸乙酯中的一種或兩種混合；交聯劑為過氧化二異丙苯、二 _(叔丁基過氧異丙基)苯、2，5-二甲基-2，5-雙(叔丁基過氧基)己烷的一種。
[0016]于此同時，功能助劑色母粒包括以下重量份的組分:
聚乙烯:80-100份
聚丙烯:10-20份交聯劑:0.2-0.5份抗氧劑:0.5-1份光穩定劑:0.5-1份熱穩定劑:0.5-3份紫外線吸收劑:0.5-3份爽滑劑:0.5-1份。
[0017]并且功能助劑色母粒中聚乙烯的分子量為100-300萬；聚丙烯的分子量為60-100萬；抗氧劑為3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯丙酸十八酯、三(4-壬基酚)亞磷酸酯中的一種；光穩定劑為丁二酸與(4-羥基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶醇的聚合物)、3，5-二叔丁基-4-羥基-苯甲酸十六烷基酯、雙(2，2，6，6—四甲基一 4 一哌啶基)癸二酸酯中的一種；熱穩定劑為丁基硫醇錫，雙丁基二氯化錫，雙丁基氧化錫，二月桂酸二丁基錫中的一種；紫外線吸收劑為2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、2- (2-羥基-5-甲基苯基)苯并三唑2-(2-羥基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑、亞甲基雙(6-苯丙三氮唑-4-特辛基苯酚)中的一種或兩種混合；爽滑劑為油酸酰胺、芥酸酰胺中的一種。
[0018]本發明的聚乙烯薄膜的厚度為60-300 μm，密度為0.970-0.990 g/cm3，所述聚乙烯薄膜的熔體流動指數在0.010-0.080 g/min。不僅具有優異的物理性能，拉伸強度彡30MPa，斷裂伸長率彡500%，而且熱穩定性高、抗熱變形性好，在150°C下熱變形率小于25%，應用于太陽能電池背板可緩解背板對電池片的應力作用，有效的減小電池片微裂紋出現的風險。
[0019]實施例1
本發明涉及一種高熱穩定性太陽能電池用聚乙烯薄膜，應用于太陽能光伏行業，按重量份計算原料組分為:聚乙烯改性物:5份，聚乙烯薄膜色母粒:100份，功能助劑色母粒:20份;
其中述聚乙烯改性物為乙烯和乙烯基三乙氧基硅烷的共聚物，所述聚乙烯薄膜色母粒的原料按重量份計算為: 無機填料:100份聚乙烯:25份乙烯-辛烯共聚物:10份硅烷偶聯劑:1份交聯劑:0.5份。
[0020]功能助劑色母粒的原料按重量份計算為:
聚乙烯:80份
聚丙烯:15份交聯劑:0.5份抗氧劑:0.5份光穩定劑:0.5份熱穩定劑:3份紫外線吸收劑:3份爽滑劑:0.5份。
[0021]實施例2
本發明涉及一種高熱穩定性太陽能電池用聚乙烯薄膜，應用于太陽能光伏行業，按重量份計算原料組分為:聚乙烯改性物:10份，聚乙烯薄膜色母粒:95份，功能助劑色母粒:25份。
[0022]其中聚乙烯改性物為乙烯和乙烯基三乙氧基硅烷的共聚物，所述聚乙烯薄膜色母粒的原料按重量份計算為:
無機填料:100份聚乙烯:25份乙烯-辛烯共聚物:10份硅烷偶聯劑:1份交聯劑:0.5份。
[0023]功能助劑色母粒的原料按重量份計算為:
聚乙烯:80份
聚丙烯:15份交聯劑:0.5份抗氧劑:0.5份光穩定劑:0.5份熱穩定劑:3份紫外線吸收劑:3份爽滑劑:0.5份。
[0024]實施例3
本發明涉及一種高熱穩定性太陽能電池用聚乙烯薄膜，應用于太陽能光伏行業，按重量份計算原料組分為:聚乙烯改性物:20份，聚乙烯薄膜色母粒:95份，功能助劑色母粒:20份。
[0025]其中述聚乙烯改性物為乙烯和乙烯基三乙氧基硅烷的共聚物，所述聚乙烯薄膜色母粒的原料按重量份計算為:
無機填料:100份聚乙烯:25份乙烯-辛烯共聚物:10份硅烷偶聯劑:1份交聯劑:0.5份。
[0026]功能助劑色母粒的原料按重量份計算為:
聚乙烯:80份
聚丙烯:15份交聯劑:0.5份抗氧劑:0.5份光穩定劑:0.5份熱穩定劑:3份紫外線吸收劑:3份爽滑劑:0.5份。
[0027]上述實施例只是本發明的較佳實施例，并不是對本發明技術方案的限制，只要是不經過創造性勞動即可在上述實施例的基礎上實現的技術方案，均應視為落入本發明專利的權利保護范圍內。
【主權項】
1.一種高熱穩定性太陽能電池用聚乙烯薄膜，其特征在于:所述聚乙烯薄膜包括以下重量份的組分: 聚乙烯改性物:5-20份 聚乙烯薄膜色母粒:80-100份 功能助劑色母粒:15-30份。2.根據權利要求1所述的一種高熱穩定性太陽能電池用聚乙烯薄膜，其特征在于:所述聚乙烯改性物是乙烯和乙烯基三乙氧基硅烷的共聚物，分子量為20-60萬。3.根據權利要求1所述的一種高熱穩定性太陽能電池用聚乙烯薄膜，其特征在于:所述聚乙烯薄膜色母粒包括以下重量份的組分: 無機填料:80-100份 聚乙烯:20-30份 乙烯-辛烯共聚物:10-20份 硅烷偶聯劑:1-3份 交聯劑:0.2-0.5份。4.根據權利要求1或3所述的一種高熱穩定性太陽能電池用聚乙烯薄膜，其特征在于:聚乙烯薄膜色母粒中無機填料是鈦白粉、滑石粉、碳酸鈣中的一種或兩種混合； 所述聚乙烯薄膜色母粒中聚乙烯的分子量為100-300萬； 所述聚乙稀薄膜色母粒中乙稀-辛稀共聚物的恪融指數1.lg/10 min，密度為0.902/ 3g/ cm ； 所述聚乙烯薄膜色母粒中硅烷偶聯劑為乙烯基硅氧烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、正硅酸乙酯中的一種或兩種混合； 所述聚乙烯薄膜色母粒中交聯劑為過氧化二異丙苯、二 -(叔丁基過氧異丙基)苯、2，5-二甲基-2，5-雙(叔丁基過氧基)己烷的一種。5.根據權利要求1所述的一種高熱穩定性太陽能電池用聚乙烯薄膜，其特征在于:所述功能助劑色母粒包括以下重量份的組分: 聚乙烯:80-100份 聚丙烯:10-20份 交聯劑:0.2-0.5份 抗氧劑:0.5-1份 光穩定劑:0.5-1份 熱穩定劑:0.5-3份 紫外線吸收劑:0.5-3份 爽滑劑:0.5-1份。6.根據權利要求1或5所述的一種高熱穩定性太陽能電池用聚乙烯薄膜，其特征在于:所述功能助劑色母粒中聚乙烯的分子量為100-300萬； 所述功能助劑色母粒中聚丙烯的分子量為60-100萬； 所述功能助劑色母粒中抗氧劑為3，5- 二叔丁基-4-羥基苯丙酸十八酯、三(4-壬基酚)亞磷酸酯中的一種； 所述功能助劑色母粒中光穩定劑為丁二酸與(4-羥基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶醇的聚合物)、3，5-二叔丁基-4-羥基-苯甲酸十六烷基酯、雙(2，2，6，6—四甲基一 4 一哌啶基)癸二酸酯中的一種； 所述功能助劑色母粒中熱穩定劑為丁基硫醇錫，雙丁基二氯化錫，雙丁基氧化錫，二月桂酸二丁基錫中的一種； 所述功能助劑色母粒中紫外線吸收劑為2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、2- (2-羥基-5-甲基苯基)苯并三唑2-(2-羥基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑、亞甲基雙(6-苯丙三氮唑-4-特辛基苯酚)中的一種或兩種混合； 所述功能助劑色母粒中爽滑劑為油酸酰胺、芥酸酰胺中的一種。7.根據權利要求1所述的一種高熱穩定性太陽能電池用聚乙烯薄膜，其特征在于:所述聚乙烯薄膜的厚度為60-300 μπι，密度為0.970-0.990 g/cm3，所述聚乙烯薄膜的熔體流動指數在 0.010-0.080 g/min。
【專利摘要】本發明設計了一種高熱穩定性太陽能電池用聚乙烯薄膜，聚乙烯薄膜包括以下重量份的組分：聚乙烯改性物：5-20份；聚乙烯薄膜色母粒：80-100份；功能助劑色母粒：15-30份，本發明提供的高熱穩定性太陽能電池用聚乙烯薄膜不僅具有優異的物理性能，拉伸強度≥30MPa，斷裂伸長率≥500%，而且熱穩定性高、抗熱變形性好，在150℃下熱變形率小于25%，應用于太陽能電池背板可緩解背板對電池片的應力作用，有效的減小電池片微裂紋出現的風險。
【IPC分類】C08L23/08, C08L23/06, C08L23/12, C08K3/22, C08K13/02, C08K3/34, C08J3/22, C08K5/57, C08K3/26
【公開號】CN105713274
【申請號】CN201510682502
【發明人】楊繼明
【申請人】中天光伏材料有限公司