CN105990459A

CN105990459A - 一种柔性封装复合膜及其制造方法

Info

Publication number: CN105990459A
Application number: CN201510090825.1A
Authority: CN
Inventors: 马康
Original assignee: Hanergy New Material Technology Co Ltd
Current assignee: Chinese LIAN mobile energy investment Limited
Priority date: 2015-02-28
Filing date: 2015-02-28
Publication date: 2016-10-05

Abstract

本发明涉及一种柔性封装复合膜及其制造方法，该柔性封装复合膜通过依次复合硅胶层、阻水层、硅胶层而形成。其中所述硅胶层为透明硅胶，其光学透过率大于90%，所述阻水层为柔性玻璃或者是在基体材料上蒸镀无机氧化物而形成的膜层。该柔性封装复合膜的水汽透过率（WVTR）为小于5×10^-4（g/m²·day），其阻水功能良好。而且由于使用了硅胶材料，该复合膜的耐候性强，且在使用过程中不会产生氟化氢气体，其环保性好。同时该柔性封装复合膜的制备工艺简单、成本低廉。

Description

一种柔性封装复合膜及其制造方法

技术领域

本发明属于封装材料领域，具体涉及一种柔性封装复合膜。

背景技术

太阳能是一种取之不尽、用之不竭的能源。太阳能作为理想的可再生能源受到了许多国家的关注。柔性薄膜太阳能电池作为太阳能电池的一个新品种，技术先进、性能优良、用途广泛、成本低廉，越来越受到人们的重视，其可以应用于太阳能背包、太阳能敞篷、太阳能手电筒、太阳能汽车、太阳能帆船甚至太阳能飞机上。柔性太阳能电池的一个重要应用领域是光伏建筑一体化，它可以集成在窗户或屋顶、外墙或内墙上。由于柔性薄膜太阳能电池组件要满足户外25年的使用寿命，因此对其中的封装材料要求有一定的耐候性、绝缘性、阻燃性、可绕性，同时由于某些薄膜太阳能电池对水分比较敏感,例如CuIn_xGa_(1-x)Se₂（CIGS）薄膜太阳能电池，柔性封装材料还要有高的阻水性能，水汽透过率（WVTR）小于5×10^-4（g/m²·day）。

目前柔性薄膜太阳能电池的封装材料采用的是一种复合膜，其包含乙烯聚四氟乙烯（ETFE）薄膜、紫外线（UV）阻隔膜、阻水膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）膜等；如日本三菱公司所生产的型号为FDK4A的产品及美国3M公司所生产的“Ultra barrier films”（“超阻隔薄膜”），其中阻水膜的制备一般采用真空工艺，如溅射无机氧化物氧化铝、氧化硅等的膜层来实现阻水功能，阻止水汽进入太阳能组件内部。上述产品水汽透过率（WVTR）在3×10^-3～5×10^-4g/（m²·day），阻水性能一般，制备工艺复杂，产品较硬（可挠性较差）；且ETFE薄膜价格较高；在高温环境下（温度大于160℃）会释放出氟化氢（HF）气体，污染环境。

本领域需要一种阻水性能良好、耐候性强、环保性好，且制备简单、成本低廉的封装材料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种阻水性能良好、耐候性强、环保性好，且制备简单、成本低廉的封装材料。且该复合膜不但可以应用于薄膜太阳能电池的封装，也可用于其他电子芯片的封装。

为实现上述技术效果，本发明采用以下技术方案：一种柔性封装复合膜，包括依次复合在一起的硅胶层、阻水层、硅胶层。

所述硅胶层的厚度为5～200微米。所述阻水层的厚度为5～100 微米。所述硅胶层为透明的硅胶层，光学透过率大于90%。

所述硅胶层满足以下性能参数：抗张强度不小于3.0MPa，断裂伸长率不小于210%，300℃·72h抗张强度保持率大于60%，300℃·72h断裂伸长保持率大于60%。抗张强度大的薄膜，更具稳定性；在柔性封装膜的制备中不易变形，特别是在CIGS薄膜电池层压过程中，层压温度在150～170℃之间收缩较小，更具稳定性，有利于保护电池，不易破碎。

所述硅胶层包含甲基乙烯基硅橡胶生胶、二甲基二甲氧基硅烷、六甲基二硅氮烷中的至少之一。

所述阻水层是在基体材料的至少一侧的面上设置由无机氧化物形成的蒸镀层而得到的。

所述基体材料包含聚对苯二甲酸（PET）、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）、聚酰亚胺（PI）中的至少之一。

所述无机氧化物包含氧化硅、氧化铝、氮化硅、氮氧化硅中的至少之一。

所述阻水层也可为单独膜层，如柔性玻璃。

所述柔性封装复合膜的水汽透过率（WVTR）为小于5×10^-5（g/m²·day）。

所述柔性封装复合膜的制造方法，其特征在于，主要包括以下步骤：

1、在阻水层的两面涂覆粘结剂，粘结层的厚度控制在5～10微米；

2、将透明硅胶层与阻水层进行复合；

3、将制得的样品放入温度为60℃的环境中固化10小时即得成品。

所述粘结剂为双组份聚氨酯类粘合剂。

根据本发明的技术方案，利用硅胶层可以达到良好的耐候性需求，且硅胶材料在使用过程中不会产生对环境形成污染的气体。使用柔性玻璃作为阻水层可以大幅度的提高该柔性封装复合膜的阻水特性。该复合膜的制备工艺简单，可以有效的降低制备成本。

附图说明

图1是本发明的柔性封装复合膜的示意图；

其中：1、硅胶层；2、阻水层；3、硅胶层。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施方式做进一步阐述。

实施例1

如图1所示的柔性封装复合膜，在阻水层2的一侧粘结有硅胶层1，在阻水层2的另一侧粘结有硅胶层3。其中阻水层2为在12微米的PET基底上镀的氧化硅膜层，氧化硅膜层的厚度为100纳米。

采用美国Mocon公司AQUATRAN® Model 2对以上实施例所得柔性封装复合膜进行测量（测试标准：ASTM F-1249），测定其水汽透过率（WVTR）为4×10^-4（g/m²·day）。

实施例2

如图1所示的柔性封装复合膜，在阻水层2的一侧粘结有硅胶层1，在阻水层的另一侧粘结有硅胶层3。其中阻水层2采用的是25微米的柔性玻璃，柔性玻璃采用日本电气销子（NEG）或是美国康宁（Corning）公司的产品。

采用美国Mocon公司AQUATRAN® Model 2对以上实施例所得柔性封装复合膜进行测量（测试标准：ASTM F-1249），测定其水汽透过率（WVTR）为5×10^-5g（g/m²·day），已达到此设备的测试极限。

从理论上说，此柔性封装复合膜的水汽透过率（WVTR）为0（g/m²·day），阻隔性能优良。

以上实施例仅用于对本发明进行具体说明，其并不对本发明的保护范围起到任何限定作用，本发明的保护范围由权利要求确定。根据本领域的公知技术和本发明所公开的技术方案，可以推导或联想出许多变型方案，所有这些变型方案，也应认为是本发明的保护范围。

Claims

1.一种柔性封装复合膜，其特征在于，所述柔性封装复合膜包括依次复合在一起的硅胶层、阻水层、硅胶层。

2.根据权利要求1所述的柔性封装复合膜，其特征在于，所述硅胶层为透明的，其光学透过率大于90%，所述硅胶层的厚度为5～200微米。

3.根据权利要求2所述的柔性封装复合膜，其特征在于，所述阻水层的厚度为5～100 微米。

4.根据权利要求3所述的柔性封装复合膜，其特征在于，所述硅胶层满足以下性能参数：抗张强度不小于3.0MPa，断裂伸长率不小于210%，300℃·72h抗张强度保持率大于60%，300℃·72h断裂伸长保持率大于60%。

5.根据权利要求1-4之一所述的柔性封装复合膜，其特征在于，所述硅胶层包含甲基乙烯基硅橡胶生胶、二甲基二甲氧基硅烷、六甲基二硅氮烷中的至少之一。

6.根据权利要求1-4之一所述的柔性封装复合膜，其特征在于，所述阻水层是在基体材料的至少一侧的面上设置由无机氧化物形成的蒸镀层而得到的。

7.根据权利要求6所述的柔性封装复合膜，其特征在于，所述无机氧化物包含氧化硅、氧化铝、氮化硅、氮氧化硅中的至少之一。

8.根据权利要求1-4之一所述的柔性封装复合膜，其特征在于，所述阻水层为柔性玻璃。

9.一种如权利要求1-8之一所述的柔性封装复合膜的制造方法，其特征在于，主要包括以下步骤：

1）、在阻水层的两面涂覆粘结剂，粘结剂层的厚度控制在5～10微米；

2）、将透明硅胶层与阻水层进行复合；

3）、将制得的样品放入温度为60℃的环境中固化10小时即得成品。

10.一种用于电子芯片的封装膜，其特征在于，所述封装膜使用如权利要求1-8之一所述的柔性封装复合膜。