CN104178042A - 一种太阳能电池组件密封胶膜 - Google Patents
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Abstract
一种太阳能电池组件密封胶膜，各组分按质量份数计为：烯烃聚合物 100；导热填料 5～30；防老化剂 0.05～2；粘附力促进聚合物 1～20；其中，烯烃聚合物由第一烯烃聚合物和第二烯烃聚合物组成,第一烯烃聚合物使用DSC测得的玻璃化转变温度范围为-59℃～-32℃之间,熔融峰范围为42℃～100℃；第二烯烃聚合物使用DSC测得的熔融峰范围为111℃～130℃，190℃2.16kg条件下测得的熔体流动速率范围为0.5～5g/10min；第一烯烃聚合物和第二烯烃聚合物的质量比为65:35～90:10。本发明胶膜不会向玻璃侧透明胶膜渗透，安全可靠，导热效果明显，能降低组件的工作温度，提高组件持续工作时的光电转换效率，同时制造工艺简单，使用方便。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能技术领域，特别是一种用于太阳能电池组件密封的密封胶膜。
背景技术
目前，EVA胶膜被普遍应用于太阳能电池组件的密封，近年来还有一些新型密封材料不断出现，例如：有机硅材料、聚乙烯缩丁醛、聚氨酯材料、聚烯烃材料等，都具有不错的耐老化性能和粘接性能。但是这些材料都存在导热能力不强的问题。太阳能电池组件在户外使用时的表面温度往往高达80℃，相关研究表明，组件温度每降低1℃，发电效率能提高0.4%，因此降低组件的工作温度是提高组件发电效率的有效手段。
太阳能电池组件密封胶膜直接与电池片接触，其导热能力的强弱直接关系到整个组件的散热能力的好坏，提高太阳能组件密封胶膜的导热能力能够将电池片产生的热量快速向外部环境转移，从而实现太阳能组件工作温度的降低。
为了增加太阳能电池组件密封胶膜的导热性能，很多科研机构和专家学者在这方面进行了努力，但大多是针对EVA胶膜的改进。乙烯-醋酸乙烯酯聚合物（EVA）因其分子中含有极性醋酸乙烯酯结构单元，能够与极性材料牢固粘结，但是也正是由于醋酸乙烯酯极性结构单元的存在，该材料的体积绝缘电阻率一般只有1013Ω.cm，在体系中加入无机导热填料会降低胶膜的绝缘性能，很可能会造成质量事故，另外，EVA的流动性较强，会造成背板侧白色EVA向玻璃侧透明EVA渗入的问题，电池片边缘发白，影响电池片边缘的受光量，进而会降低组件发电效率。中国专利CN201320656697.9介绍了一种双层结构的光伏组件密封胶膜，成功解决背板侧导热型EVA胶膜向玻璃侧EVA胶膜扩散的质量问题，而且由于背板侧EVA的高反光性，还提高了电池片对光线的重复利用，增加了组件的发电效率，因为胶膜导热系数的提高，还增加了组件的散热性能，但是该方案也存在问题，一方面密封胶膜的导热层是需要交联的，由于填料的存在会使导热层的交联度降低，从而影响胶膜的耐老化性能；另一方面使用了双层结构，其制造工艺更加复杂，增加成本。
发明内容
本发明为解决上述耐老化性能欠佳和制造工艺复杂的问题，特提供一种太阳能电池组件密封胶膜。
解决上述问题的技术方案为：
一种太阳能电池组件密封胶膜，各组分按质量份数计为：
烯烃聚合物 100质量份；
导热填料 5～30质量份；
防老化剂 0.05～2质量份；
粘附力促进聚合物 1～20质量份；
其中，烯烃聚合物由第一烯烃聚合物和第二烯烃聚合物组成,第一烯烃聚合物使用DSC测得的玻璃化转变温度范围为-59℃～-32℃之间, 熔融峰范围为42℃～100℃；第二烯烃聚合物使用DSC测得的熔融峰范围为111℃～130℃，190℃2.16kg条件下测得的熔体流动速率范围为0.5～5g/10min；第一烯烃聚合物和第二烯烃聚合物的质量比为65:35～90:10。
上述太阳能电池组件密封胶膜，所述导热填料为金属氧化物、金属氮化物、二氧化硅、氮化硅、碳化硅中的至少一种。
上述太阳能电池组件密封胶膜，所述导热填料是经过硅烷偶联剂、硬脂酸、超支化聚合物之一和过氧化物进行预处理。
上述太阳能电池组件密封胶膜中，所述第一烯烃聚合物为乙烯-α烯烃无规共聚物、丙烯-α烯烃无规共聚物中的一种或多种。
上述太阳能电池组件密封胶膜中，所述第二烯烃聚合物为高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、丙烯-α烯烃共聚物、乙烯-α烯烃嵌段共聚物中的一种或多种。
上述太阳能电池组件密封胶膜中，所述粘附力促进聚合物含有 支链结构（n=1～10，m=1～4），其主链为烯烃共聚物或者烯烃均聚物的中的一种。
上述太阳能电池组件密封胶膜，所述粘附力促进聚合物的主链为乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-1-戊烯共聚物、乙烯-1-己烯共聚物、乙烯-1-辛烯共聚物、乙烯-丙烯-己烯共聚物、乙烯-戊烯-己烯共聚物、乙烯-丙烯-1,6-己二烯共聚物、乙烯均聚物、丙烯均聚物、异戊二烯均聚物、4-甲基-1-戊烯均聚物中的一种。
上述太阳能电池组件密封胶膜，所述防老化剂由紫外光吸收剂、光稳定剂、抗氧剂组成。
有益效果
与现有技术相比，本发明胶膜不会向玻璃侧透明胶膜渗透，安全可靠，导热效果明显，用于太阳能电池组件背板侧，能降低组件的工作温度，提高组件持续工作时的光电转换效率。
本发明胶膜制造工艺简单，为单层结构，使用方便，成本较低。
本发明通过将导热填料与烯烃聚合物混合制得太阳能密封胶膜，解决了密封胶膜导热问题的同时，保证了绝缘性能；本发明中的高性能太阳能电池组件密封胶膜的主体树脂为两类烯烃聚合物的组合物，能够赋予胶膜较好的耐低温性能和抗高温蠕变性能；由于合适的熔体流动性，能够确保胶膜与电池片充分浸润而获得较好的粘结性能。
通过在烯烃聚合物中加入经过预处理的导热填料，使导热填料和聚烯烃间建立了化学链接，解决了导热填料分散的问题，提高了生产时的熔体强度，减小了生产难度，同时抑制了层压时填料的迁移问题，提高了胶膜的导热效果；导热填料的预处理还能解决普通高填料量带来的聚烯烃材料熔体强度降低的问题，保证了聚烯烃胶膜的正常生产；熔体强度的提升，还解决了层压时胶膜中导热填料向上层迁移的问题。
加入的导热填料为白色粉末，将其加入太阳能电池组件密封胶膜中具有反射光线的作用，能够提高组件电池片后侧封装材料的反射率，从而有效提高电池的光电转换效率。
总之，本发明中的高性能太阳能电池组件密封胶膜具有高导热性、高绝缘性、高反射性、较低的成本以及较低的生产工艺要求，该产品层压适应性强，抗高温蠕变性能好。
具体实施方式
本发明的主体树脂包含两种烯烃聚合物，烯烃聚合物具有绝缘性能好，分子结构稳定的特点。
所述主体树脂中第一烯烃聚合物可以是乙烯-α烯烃无规共聚物、丙烯-α烯烃无规共聚物中的一种或多种。第一烯烃聚合物能够为密封胶膜的耐低温性能提供保障，即使在极其寒冷的地方，仍然能够保护组件中的电池片不受到外部力量的冲击而产生破裂。
作为乙烯-α-烯烃无规共聚物可以列举出以下材料，但不限定于以下材料：乙烯-丙烯无规共聚物、乙烯-1-丁烯无规共聚物、乙烯-异丁烯无规共聚物、乙烯-1-戊烯无规共聚物、乙烯-2-甲基-1-丁烯无规共聚物、乙烯-3-甲基-1-丁烯无规共聚物、乙烯-1-己烯无规共聚物、乙烯-1-庚烯无规共聚物、乙烯-1-辛烯无规共聚物、乙烯-1-壬烯无规共聚物、乙烯-1-癸烯无规共聚物；作为丙烯-α-烯烃无规共聚物可以列举出以下材料，但不限定于以下材料：丙烯-乙烯无规共聚物、丙烯-丁烯无规共聚物。
作为第一烯烃聚合物优选使用乙烯-1-丁烯无规共聚物。
作为第一烯烃聚合物，其DSC测得的玻璃化温度范围为-59℃～-32℃,当第一烯烃聚合物的玻璃化温度低于-59℃时，胶膜太软，不利于组件层压时的抽空；而当第一烯烃聚合物的玻璃化温度高于-32℃时，胶膜的耐低温性能不佳，在低温环境中如果受到冲击容易造成电池片的损坏。而其DSC测得的熔融峰范围为42℃～100℃。如果第一烯烃聚合物的熔融峰低于42℃，胶膜的抗高温蠕变性能不佳，会造成电池片位移的问题；如果熔融峰高于100℃，在组件层压过程中，不能为电池片提供足够的保护，使电池片容易受到冲击，造成裂片的现象。
上述密封胶膜主体树脂中第二烯烃聚合物可以是高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、丙烯-α烯烃无规共聚物、乙烯-α烯烃嵌段共聚物中的一种或多种。第二烯烃聚合物能够为密封胶膜的耐热性提供保障，当组件正常工作时，其表面的温度往往达到70℃以上，第二烯烃聚合物具有较高熔点和较低的熔体流动性，可以确保在组件工作温度条件下胶膜不会发生热蠕变，电池片不会产生滑移。
作为丙烯-α-烯烃无规共聚物可以列举出以下材料，但不限定于以下材料：丙烯-乙烯无规共聚物、丙烯-丁烯无规共聚物；作为乙烯-α-烯烃嵌段共聚物可以列举出以下材料，但不限定于以下材料：乙烯-丙烯嵌段共聚物、乙烯-1-丁烯嵌段共聚物、乙烯-异丁烯嵌段共聚物、乙烯-1-戊烯嵌段共聚物、乙烯-2-甲基-1-丁烯嵌段共聚物、乙烯-3-甲基-1-丁烯嵌段共聚物、乙烯-1-己烯嵌段共聚物、乙烯-1-庚烯嵌段共聚物、乙烯-1-辛烯嵌段共聚物、乙烯-1-壬烯嵌段共聚物、乙烯-1-癸烯嵌段共聚物。
作为第二烯烃聚合物优选使用低密度聚乙烯。
作为第二烯烃聚合物，其DSC测得的熔融峰范围为111℃～130℃,当第二烯烃聚合物的熔融峰温度低于111℃时，胶膜在高温工作环境中容易发生热蠕变，导致电池片的移位；而当第二烯烃聚合物的熔融峰温度高于130℃时，第二烯烃聚合物存在与第一烯烃聚合物共混性能不理想，导热通路存在缺陷的问题。而其在190℃2.16kg条件下测得的熔体流动速率范围为0.5～5g/10min,熔体流动速率如果低于0.5g/10min，胶膜在组件生产时存在与周边材料浸润不足的问题，影响组件的良品率；如果熔体流动速率高于5g/10min，则胶膜在高温加工时存在熔体强度差，不容易成膜的问题。
上述烯烃聚合物中第一烯烃聚合物和第二烯烃聚合物的质量比范围为65:35～90:10，当第一烯烃聚合物与第二烯烃聚合物的质量比低于65:35会造成密封胶膜对其它材料的浸润能力降低，粘结性能下降；当第一烯烃聚合物与第二烯烃聚合物的质量比高于90:10,会造成组件正常工作温度下胶膜出现热蠕变，出现电池片位移的问题。
高分子材料普遍存在导热性能不佳的问题，烯烃聚合物材料自然也存在同样的问题，低密度聚乙烯的导热系数只有0.3W/m·k，结晶较高的HDPE的导热系数也只有0.4 W/m·k，因此要改善聚烯烃材料的导热系数，一般需要在其中添加导热填料。绝缘是太阳能电池密封胶膜的一项基本要求，因此在选择导热填料的时候会受到一定的限制，作为常用的导热绝缘填料可选金属氧化物、金属氮化物、二氧化硅、氮化硅、碳化硅中的一种或者混合物，具体的可以是氧化铍、氧化铝、氧化镁、氧化硼、氧化锌、氧化钙、二氧化硅、氮化硅、碳化硅、氮化铝、氮化硼等无机填料。
为了获得较好的导热效果和价格上的平衡，一般选用金属氧化物、金属氮化物、二氧化硅、氮化硅、碳化硅的晶须和它们粉末的混合物。优选使用1～100μm的填料晶须和10～100nm的填料粉末的混合物。微米级别的填料可以在较少用量的情况下，实现颗粒之间的搭接，形成导热通路；纳米级别的填料粉末可以修补搭接部位的缺陷，提高整个导热通路的导热效率。
上述导热填料需要进行界面处理后再与聚烯烃树脂混合，导热填料这类无机粒子和聚烯烃树脂之间的的极性相差较大，界面相容性较差，填料粒子容易在基体树脂中团聚，影响导热通路的架桥效率；另外，导热填料和聚烯烃树脂由于相容性原因，聚烯烃树脂难以浸润无机填料的表面，在二者的界面处往往形成空隙，增加了聚烯烃复合材料的界面热阻。硅烷偶联剂、硬脂酸和超支化聚合物可以被用于导热填料表面的处理，这些改性剂的一端会与导热填料表面的羟基结合，另外一端会与聚烯烃基体树脂互容。其中硅烷偶联剂一端可以与填料表面的羟基产生缩合反应，另一端可以与聚烯烃材料形成桥接，相对其他改性材料，它能够为导热填料和聚烯烃材料提供更加可靠的相容性改进。
仅仅使用上述导热填料进行界面改性是不足以获得理想的性能，使用过氧化物对其进行处理是非常必要的，一方面过氧化物能够激发硅烷偶联剂的一端与聚烯烃材料发生接枝反应，增强硅烷偶联剂的改性作用，确保导热颗粒在聚烯烃胶膜中分散均匀，提高胶膜整体的导热性能；另一方面，聚烯烃胶膜的加工温度较高，熔体强度不高，在其中添加导热填料进一步降低了它的熔体强度，然而导热填料中少量过氧化物的存在能够引发胶膜的轻微聚合， 增强胶膜的熔体强度，解决了生产难的问题；最后，胶膜熔体强度的增加也解决了层压时胶膜中导热填料向上层迁移的问题。
作为上述导热填料，相对于上述基体树脂烯烃聚合物100质量份，其用量为5～30质量份时，密封胶膜导热性能较好，如果用量少于5质量份，导热填料在密封胶膜体系中没有形成导热通路，胶膜的导热系数没有增加，导热效果无法得到改善；当其用量超过30质量份时，一方面，密封胶膜的绝缘性能下降明显，另一方面，密封胶膜在熔融挤出时，胶膜的熔体强度不够，难以制成均匀的薄膜材料。
烯烃聚合物是非极性的，它本身与玻璃之间不会产生粘结作用，需要使用粘附力促进聚合物对其进行改性才能实现聚烯烃与玻璃的粘结。本发明中的高性能密封胶膜中使用的粘附力促进聚合物含有支链结构，所述粘附力促进聚合物的支链结构易发生水解反应生成硅醇支链，硅醇支链能与玻璃表面的羟基键合，使胶膜与玻璃得以化学粘结，起到增加聚烯烃胶膜粘附力的作用。
作为粘附力促进聚合物具有的支链结构，n=1～10，m=1～4,更详细的支链结构可以列举出、、、、或者，粘附力促进聚合物中可以含有这些支链结构中的一种或多种，也可以不限定为以上列举的支链结构。
作为粘附力促进聚合物，其主体结构是由烯烃共聚物或者烯烃均聚物构成。
作为烯烃共聚物可以列举出以下材料，但不限定于以下材料：乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-1-戊烯共聚物、乙烯-1-己烯共聚物、乙烯-1-辛烯共聚物、乙烯-丙烯-己烯共聚物、乙烯-戊烯-己烯共聚物、乙烯-丙烯-1,6-己二烯共聚物等，若考虑到材料的成形性，优选使用乙烯-1-辛烯共聚物作为粘附力促进聚合物的主体结构。
作为烯烃均聚物可以列举出以下材料，但不限定于以下材料：乙烯均聚物、丙烯均聚物、异戊二烯均聚物、4-甲基-1-戊烯均聚物等，考虑到材料要在低温下加工，优选使用乙烯均聚物作为粘附力促进聚合物的主体结构。
作为上述粘附力促进聚合物，可以列举出AEI Compounds公司的SX522A：CM401（硅烷接枝LDPE）和SX720：CM488（硅烷接枝MDPE）；三菱化学公司的LINKLON XLE815N（硅烷接枝的LLDPE）、LINKLON QS241HZ（硅烷接枝HDPE）、LINKLON XPF860G（硅烷接枝PP）；浙江万马高分子材料股份有限公司YJG-3（硅烷接枝PE）等等。
相对于上述太阳能电池组件密封胶膜中的烯烃聚合物100质量份，上述粘附力促进聚合物的含量在1～20质量份之间为佳。当粘附力促进聚合物的含量超过20质量份时，会带来产品成本上的不经济；当其用量小于1质量份时，所起到的改善太阳能密封胶膜粘附力的作用不明显，也不能保证胶膜的长久使用；当其用量控制在1～20质量份时，能够很好的解决烯烃聚合物无粘附力的问题，还能够为胶膜提供持久的粘结性。
为了延长密封胶膜的使用寿命，本发明在胶膜制备时加入了防老化剂，本发明中的防老化剂由紫外光吸收剂、光稳定剂、抗氧剂组成。
作为上述紫外光吸收剂，可以抑制由太阳发出的紫外线导致的烯烃聚合物材料的老化。本发明中使用的紫外吸收剂可以选用本领域内常用到的紫外线吸收剂，如二苯酮类、苯并三唑类、三嗪类、水杨酸酯类等各种类型的紫外吸收剂。作为二苯酮类紫外吸收剂，可以列举如2-羟基-4-甲氧基二苯酮、2-羟基-4-甲氧基-2’-羧基二苯酮、2-羟基-4辛氧基二苯酮、2-羟基-4-正十二烷氧基二苯酮、2-羟基-4-正十八烷氧基二苯酮、2-羟基-4-苄氧基二苯酮、2-羟基-4-甲氧基-5-磺基二苯酮、2-羟基-5-氯二苯酮、2,4-二羟基二苯酮、2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯酮、2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基二苯酮、2,2’,4,4’-四羟基二苯酮等；作为苯并三唑类紫外光吸收剂，是羟苯基取代的苯并三唑化合物，可以列举如2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-5-叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-3,5-二甲基苯基)苯并三唑、2-(2-甲基-4-羟基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-3-甲基-5-叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-3,5-二叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-3,5-二甲基苯基)-5-甲氧基苯并三唑、(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、(2-羟基-5-叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑等。作为三嗪类紫外线吸收剂，可以列举2-[4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基]-5-(辛氧基)苯酚、2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-(己氧基)苯酚等。作为水杨酸酯类，可以列举出水杨酸苯酯、水杨酸对辛基苯酯等；作为紫外光吸收剂优选二苯甲酮类紫外光吸收剂，更具体优选2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯酮作为高性能太阳能电池组件密封胶膜的紫外光吸收剂。
作为上述光稳定剂，主要是指受阻胺类的有机物。通常认为受阻胺的光稳定剂具有自由基捕捉、单线态氧猝灭、氢过氧化物分解的作用，能够为高分子聚合物提供有效的保护。本领域内常用到的受阻胺光稳定剂可列举出：双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、丁二酸与(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶醇)的聚合物、聚{[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基]]-1,3,5-三嗪-2,4-[(2,2,6,6,-四甲基-哌啶基)亚氨基]-1,6-己二撑[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]}、双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯，市场上的产品可以列举出CYASORB UV-3346、SYASORB UV-3529(CYTEC公司)、Lowilite-62、Lowilite-94、Lowilite-6294、Lowilite-92、Lowilite-77(科聚亚公司)、Tinuvin 744、Tinuvin 770、Tinuvin 765、Tinuvin 144、Tinuvin 622LD、CHIMASSORB 944LD（汽巴精化）等等。上述光稳定剂可以单独使用，也可以组合使用。
作为光稳定剂，优选组合2种光稳定剂使用，具体优选Lowilite-62和Lowilite-94组合使用。
作为上述抗氧剂，主要有受阻酚抗氧剂、亚磷酸酯抗氧剂两种。
作为上述受阻酚抗氧剂，通常认为具有捕捉自由基，终止热氧老化链反应，提高高分子材料耐热氧老化的作用。本领域内常用到的受阻酚抗氧剂市场化产品可举出：CYANOX-1790、CYANOX 2246、CYANOX 425(CYTEC公司)、Anox-20、Anox-330、Lowinox-1790、Lowinox CA-22、Lowinox GP-45、Lowinox HD-98、Naugard PS-48(科聚亚公司)、IRGANOX-1010、IRGANOX-1076、RGANOX-1098、IRGANOX-1135(汽巴精化)等等。上述受阻酚抗氧剂可以单独使用，也可以组合使用，具体比例没有限定，本发明优选使用IRGANOX-1010。
作为上述亚磷酸酯抗氧剂，通常认为其具有分解氢过氧化物，抑制高分子材料加工黄变的作用。本领域内常用到的亚磷酸酯抗氧剂市场化产品可列举出：STAB-1178、STAB-317、STAB-517、STAB-2112、STAB-1500、STAB-AS4500(台湾长春化学有限公司)、Weston-705、Weston-430、Weston-TNPP、Ultranox-619F、Ultranox-626(科聚亚公司)、IRGAFOS-168、IRGAFOS P-EPQ、IRGAFOS TNPP(汽巴精化)等等。上述亚磷酸酯抗氧剂可以单独使用，也可以组合使用，具体比例没有限定，本发明优选使用IRGAFOS-168。
上述的受阻酚抗氧剂和亚磷酸酯抗氧剂可以单独使用其中的一种，也可以组合两种使用，具体比例没有限定，本发明优选使用IRGAFOS-168作为抗氧剂。
本发明中，上述防老化剂中各种组分的具体用量没有特别限定。
除了以上介绍的紫外光吸收剂、光稳定剂、抗氧剂，上述防老化剂还可以包含内酯类、叔胺类自由基捕捉剂、碳化二亚胺类抗水解剂等等。
相对于太阳能组件密封胶膜中的烯烃聚合物100质量份，所述防老化剂的含量一般为0.05～2质量份。当防老化剂的用量超过2质量份时，会产生防老化剂过度使用的问题，造成高性能太阳能电池组件密封胶膜表面迁出添加剂；当其用量小于0.05质量份时，胶膜的防老化效果不足，难以保证太阳能组件的长久的使用寿命。
本发明提供的太阳能密封胶膜可以采用公知的方法制得：将烯烃聚合物、防老化剂、粘附力促进聚合物、导热填料经混料、挤出、成膜和分切收卷得到密封胶膜。
一般的，本发明所述太阳能电池组件密封胶膜应用于晶硅太阳能电池组件的背板侧。
下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明，但本发明的实施方式并不限于此。
实施例1
将65质量份的乙烯辛烯共聚物（陶氏化学的ENGAGE 8130，玻璃化温度-59℃，熔融峰温度50℃）、35质量份的乙烯-α-烯烃嵌段共聚物（陶氏化学的INFUSE 9000，熔融峰温度120℃，190℃ 2.16kg条件下测得的熔体流动速率为0.5g/10min）、5质量份的平均粒径40nm的硅烷偶联剂、过氧化物改性的氧化锌、1质量份的硅烷接枝LDPE(AEI Compounds公司的SX522A：CM401)和0.1质量份防老化剂[含有0.05质量份的2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯酮（台湾永光化学Eversorb 52）作为紫外光吸收剂、0.03质量份的Lowilite-62（科聚亚公司）作为光稳定剂、0.02质量份的三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯（汽巴精化IRGAFOS-168）作为抗氧剂]充分混合，将混合均匀的物料加入到熔融挤出流延机上挤出，挤出物经流延、冷却、牵引、卷曲工序，即得膜厚0.6mm的太阳能电池组件密封胶膜。
实施例2
将90质量份的乙烯丁烯共聚物（陶氏化学的ENR 7380，玻璃化温度-52℃，熔融峰温度48℃）、10质量份的线性低密度聚乙烯（台聚的LINATHENE LL110，熔融峰温度122℃，190℃ 2.16kg条件下测得的熔体流动速率为1g/10min）、15质量份的平均粒径100μm的硬脂酸、过氧化物改性的碳化硅晶须、5质量份的硅烷接枝MDPE（AEI Compounds公司的SX720：CM488）和0.5质量份防老化剂[含有0.1质量份的2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯酮（台湾永光化学Eversorb 52）作为紫外光吸收剂、0.2质量份的Lowilite-62和Lowilite-94重量比1：1的混合物（科聚亚公司）作为光稳定剂、0.4质量份的四[甲基-β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯（汽巴精化的IRGANOX-1010）和0.3质量份的三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯（汽巴精化IRGAFOS-168）的混合物作为抗氧剂]充分混合，将混合均匀的物料加入到熔融挤出流延机上挤出，挤出物经流延、冷却、牵引、卷曲工序，即得膜厚0.6mm的太阳能电池组件密封胶膜。
实施例3
将80质量份的丙烯乙烯共聚物（陶氏化学的VERSIFY 3401，玻璃化温度-32℃，熔融峰温度97℃）、20质量份的低密度聚乙烯（新加坡聚烯烃的COSMOTHENE F410-1，熔融峰温度111℃，190℃ 2.16kg条件下测得的熔体流动速率为5g/10min）、30质量份的平均粒径1μm的超支化聚合物、过氧化物改性的氮化硼、20质量份的硅烷接枝LLDPE（三菱化学公司的LINKLON XLE815N）和2质量份防老化剂[含有1质量份的2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯酮（台湾永光化学Eversorb 52）作为紫外光吸收剂、0.6质量份的Lowilite-94（科聚亚公司）作为光稳定剂、0.4质量份的四[甲基-β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯（汽巴精化的IRGANOX-1010）作为抗氧剂]充分混合，将混合均匀的物料加入到熔融挤出流延机上挤出，挤出物经流延、冷却、牵引、卷曲工序，即得膜厚0.6mm的太阳能电池组件密封胶膜。
实施例4
将75质量份的乙烯辛烯共聚物（陶氏化学的ENGAGE 8480，玻璃化温度-41℃，熔融峰温度100℃）、25质量份的线性低密度聚乙烯（台聚的UNITHENE LH503，熔融峰温度130℃，190℃ 2.16kg条件下测得的熔体流动速率为4.1g/10min）、15质量份平均粒径100μm的硅烷偶联剂、过氧化物改性的碳化硅晶须、5质量份平均粒径20nm的硅烷偶联剂、过氧化物改性的氧化锌、10质量份的硅烷接枝LLDPE（三菱化学公司的LINKLON XLE815N）和1质量份防老化剂[含有0.7质量份的2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯酮（台湾永光化学Eversorb 52）作为紫外光吸收剂、0.1质量份的Lowilite-62（科聚亚公司）作为光稳定剂、0.2质量份的四[甲基-β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯（汽巴精化的IRGANOX-1010）作为抗氧剂]充分混合，将混合均匀的物料加入到熔融挤出流延机上挤出，挤出物经流延、冷却、牵引、卷曲工序，即得膜厚0.6mm的太阳能电池组件密封胶膜。
实施例5
将85质量份的乙烯丁烯共聚物（陶氏化学的ENR 7447，玻璃化温度-57℃，熔融峰温度42℃）、15质量份的低密度聚乙烯（新加坡聚烯烃的COSMOTHENE F410-1，熔融峰温度111℃，190℃ 2.16kg条件下测得的熔体流动速率为5g/10min）、20质量份平均粒径50μm的硅烷偶联剂、过氧化物改性的氧化铝、20质量份的硅烷接枝PP（三菱化学公司的LINKLON XPF860G）和1.5质量份防老化剂[含有0.3质量份的2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯酮（台湾永光化学Eversorb 52）作为紫外光吸收剂、0.8质量份的Lowilite-62和Lowilite-94重量比1：1的混合物（科聚亚公司）作为光稳定剂、0.9质量份的三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯（汽巴精化IRGAFOS-168）的混合物作为抗氧剂]充分混合，将混合均匀的物料加入到熔融挤出流延机上挤出，挤出物经流延、冷却、牵引、卷曲工序，即得膜厚0.6mm的太阳能电池组件密封胶膜。
实施例6
将70质量份的乙烯丁烯共聚物（陶氏化学的ENR 7380，玻璃化温度-52℃，熔融峰温度48℃）和丙烯乙烯共聚物（陶氏化学的VERSIFY 3401，玻璃化温度-32℃）的混合物、30质量份的低密度聚乙烯（新加坡聚烯烃的COSMOTHENE F410-1，熔融峰温度111℃，190℃ 2.16kg条件下测得的熔体流动速率为5g/10min）、15质量份平均粒径100μm的硬脂酸、过氧化物改性的碳化硅晶须、5质量份平均粒径20nm的硬脂酸、过氧化物改性的氧化锌、30质量份的硅烷接枝PP（三菱化学公司的LINKLON XPF860G）和1.5质量份防老化剂[含有0.3质量份的2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯酮（台湾永光化学Eversorb 52）作为紫外光吸收剂、0.8质量份的Lowilite-62和Lowilite-94重量比1：1的混合物（科聚亚公司）作为光稳定剂、0.9质量份的三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯（汽巴精化IRGAFOS-168）的混合物作为抗氧剂]充分混合，将混合均匀的物料加入到熔融挤出流延机上挤出，挤出物经流延、冷却、牵引、卷曲工序，即得膜厚0.6mm的太阳能电池组件密封胶膜。
实施例7
将90质量份的乙烯丁烯共聚物（陶氏化学的ENR 7380，玻璃化温度-52℃，熔融峰温度48℃）、10质量份的乙烯-α-烯烃嵌段共聚物（陶氏化学的INFUSE 9000，熔融峰温度120℃，190℃ 2.16kg条件下测得的熔体流动速率为0.5g/10min）和线性低密度聚乙烯（台聚的UNITHENE LH503，熔融峰温度130℃，190℃ 2.16kg条件下测得的熔体流动速率为4.1g/10min）的混合物、15质量份平均粒径100μm的硅烷偶联剂、过氧化物改性的碳化硅晶须、5质量份平均粒径20nm的硅烷偶联剂、过氧化物改性的氧化锌、5质量份的硅烷接枝MDPE（AEI Compounds公司的SX720：CM488）和0.5质量份防老化剂[含有0.1质量份的2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯酮（台湾永光化学Eversorb 52）作为紫外光吸收剂、0.2质量份的Lowilite-62和Lowilite-94重量比1：1的混合物（科聚亚公司）作为光稳定剂、0.4质量份的四[甲基-β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯（汽巴精化的IRGANOX-1010）和0.3质量份的三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯（汽巴精化IRGAFOS-168）的混合物作为抗氧剂]充分混合，将混合均匀的物料加入到熔融挤出流延机上挤出，挤出物经流延、冷却、牵引、卷曲工序，即得膜厚0.6mm的太阳能电池组件密封胶膜。
比较例1
将实施例1中5质量份的平均粒径40nm的硅烷偶联剂、过氧化物改性的氧化锌，改为未经过处理的5质量份的平均粒径40nm的氧化锌，其它成分以及加工工艺未有变化。
比较例2
将实施例2中90质量份的乙烯丁烯共聚物（陶氏化学的ENR 7380，玻璃化温度-52℃，熔融峰温度48℃）替换为90质量份的丙烯乙烯共聚物（陶氏化学的VERSIFY 2200，玻璃化温度为-23℃，熔融峰温度82.2℃），其它成分以及加工工艺未有变化。
比较例3
将实施例3中30质量份的平均粒径1μm的超支化聚合物、过氧化物改性的氮化硼从配方中拿出去，其它成分以及加工工艺未有变化。
评价
表观判定：
层压组件，如果发现电池片周边出现白色，表观则判定为○，否则判定为●。
耐高低温冲击测试：
按照IEC-61215标准中关于高低温冲击200次进行试验。如果电池片没有发生隐裂用●表示，如发生了隐裂，则用○表示。
抗高温蠕变性能测试：
将制得的太阳能电池密封胶膜切成75mm×150mm的大小，使用两块太阳能超白布纹玻璃（厚4mm，大小75mm×150mm）和太阳能电池背板（厚300um，大小150mm×450mm），依次层叠玻璃/封装胶膜/背板获得层叠体，将这样操作得到的层叠体用真空层压机在真空、温度为145℃的条件下，脱气7分钟，加压至1kg/cm2保持13分钟。然后将样板挂在温度为100℃的烘箱中48小时，查看样板上的玻璃有无滑移。如果没有发生移动用●表示，如发生了移动，则用○表示。
反射率测试：
将制得的太阳能电池密封胶膜切成50mm×50mm的大小，使用一块防粘布（大小100mm×100mm）和一块TPE型的太阳能电池背板（厚300um，大小50mm×50mm），依次层叠防粘布/封装胶膜/背板获得层叠体，将这样操作得到的层叠体用真空层压机在真空、温度为145℃的条件下，脱气7分钟，加压至1kg/cm2保持13分钟。之后将防粘布移去，将层压好的样品放入紫外分光光度计中测试封装胶膜面的反射率。
导热系数测试：
按照GB/T 10297-1998标准进行测试。
体积电阻率测试：
按照GB/T 15662-1995标准进行测试。
实施例所测得的结果见表1。
表1：胶膜性能数据表
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 实施例7 | 比较例1 | 比较例2 | 比较例3 | |
| 层压表观 | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ○ | ● | ● |
| 耐高低温冲击 | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ○ | ● |
| 抗高温蠕变测试 | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ○ | ● | ● |
| 导热系数（W/m·k） | 0.6 | 0.9 | 1.1 | 1.2 | 0.5 | 1.3 | 1.2 | 0.3 | 1.0 | 0.2 |
| 反射率（%） | 91% | 93% | 96% | 96% | 91% | 96% | 96% | 93% | 94% | 85% |
| 体积电阻率（1014Ω.cm） | 244 | 158 | 68 | 129 | 413 | 117 | 137 | 257 | 146 | 807 |
备注：比较例1的配方难以稳定生产。
Claims (8)
1.一种太阳能电池组件密封胶膜，其特征在于，各组分按质量份数计为：
烯烃聚合物 100质量份；
导热填料 5～30质量份；
防老化剂 0.05～2质量份；
粘附力促进聚合物 1～20质量份；
其中，烯烃聚合物由第一烯烃聚合物和第二烯烃聚合物组成,第一烯烃聚合物使用DSC测得的玻璃化转变温度范围为-59℃～-32℃之间, 熔融峰范围为42℃～100℃；第二烯烃聚合物使用DSC测得的熔融峰范围为111℃～130℃，190℃2.16kg条件下测得的熔体流动速率范围为0.5～5g/10min；第一烯烃聚合物和第二烯烃聚合物的质量比为65:35～90:10。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池组件密封胶膜，其特征在于，所述的导热填料为金属氧化物、金属氮化物、二氧化硅、氮化硅、碳化硅中的至少一种。
3.根据权利要求2所述太阳能电池组件密封胶膜，其特征在于，导热填料经过硅烷偶联剂、硬脂酸、超支化聚合物之一和过氧化物进行预处理。
4.根据权利要求3所述的太阳能电池组件密封胶膜，其特征在于，所述第一烯烃聚合物为乙烯-α烯烃无规共聚物、丙烯-α烯烃无规共聚物中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池组件密封胶膜，其特征在于，所述第二烯烃聚合物为高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、丙烯-α烯烃共聚物、乙烯-α烯烃嵌段共聚物中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的太阳能电池组件密封胶膜，其特征在于，所述粘附力促进聚合物含有 支链结构（n=1～10，m=1～4），其主链为烯烃共聚物或者烯烃均聚物的中的一种。
7.根据权利要求6所述的太阳能电池组件密封胶膜，其特征在于，所述粘附力促进聚合物的主链为乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-1-戊烯共聚物、乙烯-1-己烯共聚物、乙烯-1-辛烯共聚物、乙烯-丙烯-己烯共聚物、乙烯-戊烯-己烯共聚物、乙烯-丙烯-1,6-己二烯共聚物、乙烯均聚物、丙烯均聚物、异戊二烯均聚物或4-甲基-1-戊烯均聚物中的一种。
8.根据权利要求7所述的太阳能电池组件密封胶膜，其特征在于，所述防老化剂由紫外光吸收剂、光稳定剂、抗氧剂组成。
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