多层共挤抗极化型复合胶膜及其制备方法与流程

本发明涉及太阳能光伏组件用封装胶膜技术领域，特别是多层共挤抗极化型复合胶膜及其制备方法。

背景技术：

传统的太阳能光伏组件用封装胶膜主要是乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（eva)胶膜，且胶膜中的va（醋酸乙烯脂）含量需要大于25%。由于eva是极性树脂，与极性助剂相容性较好，在组件层压时不容易产生气泡、未融和并片问题。但是太能光伏组件在发电过程中，通过外边框会产生负电压，从而导致玻璃中的钠离子和钾离子穿过胶膜层到达电池片表面，在电池片表面集聚形成正电场，进而导致电池片内部产生负电荷集聚形成负电场来抗衡，减少了电池片中的载流子，从而降低电池片的发电效率，产生pid现象。

太能光伏组件在室外长期使用会受到水汽的侵蚀渗透，水汽会透过背板和玻璃渗透到组件内部，如果采用的是常规eva封装胶膜，由于eva分子链段中的va链段遇到水汽会发生降解，释放出醋酸，产生气泡、脱层和黄变现象，降低胶膜的透光率和体积电阻率，使电池片上的电势降低，从而降低组件的发电效率，缩短组件的使用寿命。

技术实现要素：

本发明需要解决的技术问题是提供一种能有效降低组件在使用过程中水汽渗入的多层共挤抗极化型复合胶膜及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明的多层共挤抗极化型复合胶膜，包括从上而下依次设置的poe树脂层、共聚物树脂抗极化层和eva树脂层，所述poe树脂层、共聚物树脂抗极化层和eva树脂层采用三层共挤而成。

优选的，所述poe树脂层的poe树脂熔体流动速率为1g/10min—20g/10min，透光率＞86%，体积电阻率≥1.0×10¹⁵，熔融温度为30—80℃。

优选的，所述的共聚物树脂抗极化层中共聚物树脂采用eaa、ema、ptw中的一种或几种。

优选的，所述的eaa树脂丙烯酸酯含量为3%-28%，熔点为55-80℃，熔融指数为3-18g/10min；所述的ema树脂丙烯酸酯含量为6%-33%，熔点为50-78℃，熔融指数为6-25g/10min；所述的ptw树脂丙烯酸酯含量为15%-30%，熔点为60-85℃，熔融指数为1-15g/10min。

优选的，所述的eva树脂层中eva树脂熔体流动速率为15—35g/10min，透光率＞90%，体积电阻率≥1.0×10¹⁴，熔融温度为40—80℃，va含量25-35%。

优选的，所述的poe树脂层厚度为0.25-0.7mm。

优选的，所述的共聚物树脂抗极化层厚度为0.2-0.5mm。

优选的，所述的eva树脂层厚度为0.25-0.7mm。

本发明还公开了一种多层共挤抗极化型复合胶膜的制备方法，将poe树脂层、共聚物树脂抗极化层和eva树脂层分别由三个单螺杆挤出机挤出到同一个三层共挤模头，挤出温度为80-100℃，模头挤出三层物料经压花、冷却、牵引、收卷工序制备获得复合胶膜。

采用上述结构和方法后，本发明具有以下优点：

1.与电池面接触的eva层与极性助剂相容性较好，能够解决组件层压时的气泡、未融和并片问题；

2.抗极化层中的共聚物树脂含有的乙烯链段与poe和eva相容性较好，可以形成较强的表面粘接；聚物树脂中含有的丙烯酸酯链段对钠离子和钾离子具有较强的螯合能力，可以减少钠离子和钾离子穿过胶膜层到达电池片表面的数量，并且丙烯酸酯具有较强的被极化性能，降低组件通过外边框产生负电压值，从而提高组件的抗pid性能；

3.与背板和玻璃接触的poe层具有较好水汽阻隔性能，能够大幅降低水汽透过背板和玻璃渗入后到达eva层，使eva分子链段中的va链段发生降解，释放出醋酸，产生气泡、脱层和黄变现象，降低胶膜的透光率和体积电阻率，使电池片上的电势降低，从而降低组件的发电效率，缩短组件的使用寿命。

4.通过三层共挤的加工方法，设备简单，生产效率高，生产成本低。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明多层共挤抗极化型复合胶膜的结构示意图。

图中：1为poe树脂层，2为共聚物树脂抗极化层，3为eva树脂层。

具体实施方式

如图1所示，本发明的多层共挤抗极化型复合胶膜，包括从上而下依次设置的poe树脂层1、共聚物树脂抗极化层2和eva树脂层3，所述poe树脂层1、共聚物树脂抗极化层2和eva树脂层3采用三层共挤而成。其中，共聚物树脂抗极化层2中共聚物树脂采用eaa、ema、ptw中的一种或几种。

实施方式一：

poe树脂采用熔体流动速率为18g/10min，透光率＞90%，体积电阻率≥1.0×10¹⁵，熔融温度为64℃的料粒，控制poe树脂层挤出厚度为0.25mm；eaa抗极化层采用eaa树脂，eaa树脂采用丙烯酸酯含量为30%，熔点为65℃，熔融指数为11g/10min的料粒，控制eaa层挤出厚度为0.3mm；eva树脂采用熔体流动速率为25g/10min，透光率＞86%，体积电阻率≥1.0×10¹⁴，熔融温度为56℃，va含量28%的料粒，控制eva树脂层挤出厚度为0.25mm；poe树脂层、共聚物树脂抗极化层和eva树脂层分别由三个单螺杆挤出机挤出到同一个三层共挤模头，挤出温度为80-100℃，模头挤出三层物料经压花、冷却、牵引、收卷工序制备获得复合胶膜。

实施方式二：

poe树脂采用熔体流动速率为熔体流动速率为14g/10min，透光率＞90%，体积电阻率≥1.0×10¹⁵，熔融温度为58℃的料粒，控制poe树脂层挤出厚度为0.3mm；eaa抗极化层采用ema树脂，ema树脂采用丙烯酸酯含量为25%，熔点为63℃，熔融指数为15g/10min的料粒，控制ema层挤出厚度为0.2mm；eva树脂采用熔体流动速率为20g/10min，透光率＞91%，体积电阻率＞1.0×10¹⁴，熔融温度为54℃、va含量25%的料粒，控制eva树脂层挤出厚度为0.3mm；poe树脂层、共聚物树脂抗极化层和eva树脂层分别由三个单螺杆挤出机挤出到同一个三层共挤模头，挤出温度为80-100℃，模头挤出三层物料经压花、冷却、牵引、收卷工序制备获得复合胶膜。

实施方式三：

poe树脂采用熔体流动速率为18g/10min，透光率＞90%，体积电阻率≥1.0×10¹⁵，熔融温度为64℃的料粒，控制poe树脂层挤出厚度为0.3mm；eaa抗极化层采用ptw树脂，ptw树脂采用丙烯酸酯含量为28%，熔点为69℃，熔融指数为8g/10min的料粒，控制ptw层挤出厚度为0.3mm；eva树脂采用熔体流动速率为25g/10min，透光率＞86%，体积电阻率≥1.0×10¹⁴，熔融温度为56℃，va含量28%的料粒，控制eva树脂层挤出厚度为0.3mm；poe树脂层、共聚物树脂抗极化层和eva树脂层分别由三个单螺杆挤出机挤出到同一个三层共挤模头，挤出温度为80-100℃，模头挤出三层物料经压花、冷却、牵引、收卷工序制备获得复合胶膜。

对比例1

eva树脂采用熔体流动速率为25g/10min，透光率＞86%，体积电阻率≥1.0×10¹⁴，熔融温度为56℃，va含量28%的料粒，控制eva层挤出厚度为0.25mm。采用单螺杆挤出机，挤出温度都为80-100℃，挤出机挤出的物料进入单层模头，然后经压花、冷却、牵引、收卷等制备工序制备出普通eva胶膜。

对比例2

eva树脂采用熔体流动速率为20g/10min，透光率＞91%，体积电阻率＞1.0×10¹⁴，熔融温度为54℃、va含量25%的料粒，控制eva层挤出厚度为0.25mm。采用单螺杆挤出机，挤出温度都为80-100℃，挤出机挤出的物料进入单层模头，然后经压花、冷却、牵引、收卷等制备工序制备出普通eva胶膜。

将实施例1-3和对比例1-2中样品的性能测试数据记录在表1中，具体如下。

表1实施例和对比例样品的性能测试数据表

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域熟练技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对本实施方式作出多种变更或修改，而不背离本发明的原理和实质，本发明的保护范围仅由所附权利要求书限定。