本发明涉及光伏组件
技术领域：
，尤其是涉及一种光伏封装胶膜及其制备方法和光伏组件。
背景技术：
：太阳能是取之不尽，用之不竭的可再生能源。光伏发电指通过光伏发电系统将太阳能转化为电能的过程。通常系统主要由太阳能光伏组件、光伏支架、汇流箱、逆变器及配电设备构成。太阳能光伏组件是光伏发电系统中最核心的部件，太阳能光伏组件在层压封装过程中使用的封装材料从下往上依次是：光伏玻璃、封装胶膜、晶硅电池片、封装胶膜和光伏背板。封装胶膜一般采用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(eva)、乙烯-α烯烃共聚物(poe)、聚乙烯醇缩丁醛(pvb)等胶膜，主要作用是粘结玻璃、电池片与背板，要求其具有良好的透光性、粘结性、耐候性和绝缘性以保证太阳能光伏组件结构和性能稳定性来保证光伏组件的使用寿命。光伏组件对光线的有效的利用除了同封装胶膜的透光率相关外，还同光伏玻璃、封装胶膜、晶硅电池片之间的折射率有较大的关系。太阳光照射到光伏组件表面一部分光线被反射，一部分光线透过光伏玻璃、封装胶膜被晶硅电池片吸收。最低反射光线的公式如下：rmin＝(n12-n0*n2)2/(n12+n0*n2)2反射光线最低时，光伏组件对光线的吸收程度最大。此时对应的胶膜的折射率n12＝n0*n2，其中玻璃的折射率n0＝1.52，晶体硅的折射率n2＝3.8，封装胶膜的折射率n1应为2.4，然而传统封装胶膜eva、poe的折射率为1.48，远远达不到要求，大大影响了光线的利用率。有鉴于此，特提出本发明。技术实现要素：本发明的第一目的在于提供光伏封装胶膜，以解决现有技术中存在的光伏组件光线利用率低技术问题。本发明的第二目的在于提供改性光伏封装胶膜的制备方法。本发明的第三目的在于提供采用上述光伏封装胶膜制得的光伏组件。为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：光伏封装胶膜，主要由按重量份数计的如下组分制得：sebs树脂100份、热引发剂0.05～5份、改性剂0.05～5份、抗氧剂0.01～2份和光稳定剂0.01～2份；所述改性剂包括马来酸酐、硅烷偶联剂、磷酸酯偶联剂或钛酸酯偶联剂中的任一种或多种。本发明通过在sebs树脂上接枝改性以提高sebs树脂对玻璃、电池片、背板材料的粘接性能，同时得到的封装胶膜具有高折射率，具有优异的透光性能和折光性能，能够显著提高光伏组件对光线的利用率。在本发明的具体实施方式中，所述sebs树脂的熔融指数为20～30g/10min，优选为22～28g/10min。在本发明的具体实施方式中，所述sebs树脂的熔点为95～115℃，优选为96～112℃。在本发明的具体实施方式中，所述sebs树脂中，苯乙烯嵌段含量为10％～45％，优选为13％～43％，更优选为20％～42％，进一步优选为30％～42％。在本发明的具体实施方式中，所述热引发剂包括叔丁基过氧化碳酸异丙酯、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁过氧基)己烷、1,1-双(过氧化叔丁基)-3,3,5-三甲基环己烷、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、1,1-双(叔戊基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-双(叔戊基过氧)环己烷、1,1-双(叔丁基过氧)环己烷、2,2-双(叔丁基过氧)丁烷、过氧化2-乙基己基碳酸叔戊酯、2,5-二甲基-2,5-双(苯甲酰过氧)-己烷、过氧化碳酸叔戊酯、过氧化二异丙苯和过氧化-3,5,5-三甲基己酸叔丁酯的任一种或多种。在本发明的具体实施方式中，所述抗氧剂选自磷酸酯类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂和受阻酚类抗氧剂中的任一种或多种。在本发明的具体实施方式中，所述磷酸酯类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂包括亚磷酸三苯酯、磷酸三苯酯、亚磷酸一苯二异辛酯、亚磷酸二苯一异辛酯、亚磷酸4,4-二异叉双酚(12-14)碳烷基酯和亚磷酸三(2,4’-二特丁基苯基)酯；所述受阻酚类抗氧剂包括四[β-(3,5-二叔丁基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯/β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯和乙烯双(氧乙烯基)双[3-(5-叔丁基-4-羟基-间甲苯基)丙酸酯]。在本发明的具体实施方式中，所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂。在本发明的具体实施方式中，所述受阻胺类光稳定剂包括3,5-二叔丁基-4-羟基-苯甲酸十六烷基酯、三(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)亚磷酸酯、癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯、双-1-癸烷氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-醇癸二酸酯、丁二酸和4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶醇的聚合物、n,n’-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,6-己二胺和2,4-二氯-6-(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基-1,3,5-三嗪的聚合物、n,n’-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,6-己二胺和吗啉-2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪的聚合物中的任一种或多种。在本发明的具体实施方式中，所述光伏封装胶膜的折射率为1.49～1.55。本发明还提供了上述光伏封装胶膜的制备方法，包括如下步骤：将各所述组分的混合物通过双螺杆挤出后造粒，得到母粒；将所述母粒进行挤出流延成膜。在本发明的具体实施方式中，所述流延成膜包括流延、压花、冷却、牵引和收卷。在本发明的具体实施方式中，所述光伏封装胶膜的厚度为0.2～2mm。在本发明的具体实施方式中，所述混合物的制备方法包括：将各所述组分于高速搅拌机中高速混合搅拌。在本发明的具体实施方式中，所述双螺杆挤出的挤出温度为180～200℃。本发明还提供了光伏组件，包括上述任意一种所述光伏封装胶膜。与现有技术相比，本发明的有益效果为：(1)本发明通过在sebs树脂上接枝改性以提高sebs树脂对玻璃、电池片、背板材料的粘接性能，同时得到的封装胶膜具有高折射率，具有优异的透光性能和折光性能，能够显著提高光伏组件对光线的利用率；(2)本发明的光伏封装胶膜用于封装光伏组件，能够有效的减少光的反射，提高太阳光的利用效率，提升光伏组件的功率输出。具体实施方式下面将结合具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。光伏封装胶膜，主要由按重量份数计的如下组分制得：sebs树脂100份、热引发剂0.05～5份、改性剂0.05～5份、抗氧剂0.01～2份和光稳定剂0.01～2份；所述改性剂包括马来酸酐、硅烷偶联剂、磷酸酯偶联剂或钛酸酯偶联剂中的任一种或多种。本发明通过在sebs树脂上接枝改性以提高sebs树脂对玻璃、电池片、背板材料的粘接性能，同时得到的封装胶膜具有高折射率，具有优异的透光性能和折光性能，能够显著提高光伏组件光线的利用率。sebs树脂是一种新型热塑性弹性体，既具有可塑性，又具有高弹性，是由苯乙烯-乙烯-1,3-丁二烯聚合后氢化得到的具有饱和碳链结构的线性高分子，具有优异的耐热氧、紫外、臭氧老化性能。含共轭基团苯乙烯单体的引入，可以显著提升树脂的折光性能。并且，采用sebs树脂作为基体进行改性，还能进一步保证耐水解性能和耐候性能。如在不同实施方式中，热引发剂的用量可以为0.05份、0.1份、0.5份、1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份等等；改性剂的用量可以为0.05份、0.1份、0.5份、1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份等等；抗氧剂的用量可以为0.05份、0.1份、0.2份、0.5份、0.8份、1份、1.2份、1.5份、1.8份、2份等等；光稳定剂的用量可以为0.05份、0.1份、0.2份、0.5份、0.8份、1份、1.2份、1.5份、1.8份、2份等等。在本发明的具体实施方式中，所述硅烷偶联剂包括γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷。在本发明的优选实施方式中，所述光伏封装胶膜主要由按重量份数计的如下组分制得：sebs树脂100份、热引发剂1～3份、改性剂2～4份、抗氧剂0.1～0.5份和光稳定剂0.1～0.5份。更优选的，所述光伏封装胶膜主要由按重量份数计的如下组分制得：sebs树脂100份、热引发剂1.5～2.5份、改性剂2.5～3.5份、抗氧剂0.1～0.3份和光稳定剂0.1～0.3份。在本发明的具体实施方式中，所述sebs树脂的熔融指数为20～30g/10min，优选为22～28g/10min。熔融指数的测试标准参考astm-d1238，测试条件温度190℃，负重2.16kg。如在不同实施方式中，所述sebs树脂的熔融指数可以为20g/10min、21g/10min、22g/10min、23g/10min、24g/10min、25g/10min、26g/10min、27g/10min、28g/10min、29g/10min、30g/10min等等。在本发明的具体实施方式中，所述sebs树脂的熔点为95～115℃，优选为96～112℃。如在不同实施方式中，所述sebs树脂的熔点可以为95℃、96℃、98℃、100℃、102℃、104℃、105℃、106℃、108℃、110℃、112℃、115℃等等。在本发明的具体实施方式中，所述sebs树脂中，苯乙烯嵌段含量为10％～45％，优选为13％～43％，更优选为20％～42％，进一步优选为30％～42％。如在不同实施方式中，所述sebs树脂中，苯乙烯嵌段含量可以为10％、12％、13％、15％、18％、20％、25％、28％、30％、32％、35％、38％、40％、42％、43％、45％等等。本发明通过采用特定苯乙烯嵌段含量，以保证sebs树脂制得的光伏封装胶膜折射率得到较大的提高，同时兼顾保证光伏封装胶膜的粘接强度。当苯乙烯单体单量＞30％时，sebs树脂的折射率可以达到1.52以上，能够显著提高封装得到的光伏组件的光线利用率。在本发明的具体实施方式中，所述热引发剂包括叔丁基过氧化碳酸异丙酯、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁过氧基)己烷、1,1-双(过氧化叔丁基)-3,3,5-三甲基环己烷、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、1,1-双(叔戊基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-双(叔戊基过氧)环己烷、1,1-双(叔丁基过氧)环己烷、2,2-双(叔丁基过氧)丁烷、过氧化2-乙基己基碳酸叔戊酯、2,5-二甲基-2,5-双(苯甲酰过氧)-己烷、过氧化碳酸叔戊酯、过氧化二异丙苯和过氧化-3,5,5-三甲基己酸叔丁酯的任一种或多种。在本发明的具体实施方式中，所述抗氧剂选自磷酸酯类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂和受阻酚类抗氧剂中的任一种或多种。在本发明的具体实施方式中，所述磷酸酯类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂包括亚磷酸三苯酯、磷酸三苯酯、亚磷酸一苯二异辛酯、亚磷酸二苯一异辛酯、亚磷酸4,4-二异叉双酚(12-14)碳烷基酯和亚磷酸三(2,4’-二特丁基苯基)酯；所述受阻酚类抗氧剂包括四[β-(3,5-二叔丁基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯和乙烯双(氧乙烯基)双[3-(5-叔丁基-4-羟基-间甲苯基)丙酸酯]。在本发明的具体实施方式中，所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂。在本发明的具体实施方式中，所述受阻胺类光稳定剂包括3,5-二叔丁基-4-羟基-苯甲酸十六烷基酯、三(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)亚磷酸酯、癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯、双-1-癸烷氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-醇癸二酸酯、丁二酸和4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶醇的聚合物、n,n’-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,6-己二胺和2,4-二氯-6-(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基-1,3,5-三嗪的聚合物、n,n’-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,6-己二胺和吗啉-2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪的聚合物中的任一种或多种。在本发明的具体实施方式中，所述光伏封装胶膜的折射率为1.49～1.55。优选的，所述光伏封装胶膜的折射率为1.52～1.55。在本发明的具体实施方式中，所述光伏封装胶膜的透光率≥92.3％。本发明还提供了上述光伏封装胶膜的制备方法，包括如下步骤：将各所述组分的混合物通过双螺杆挤出后造粒，得到母粒；将所述母粒进行挤出流延成膜。在本发明的具体实施方式中，所述流延成膜包括流延、压花、冷却、牵引和收卷。在本发明的具体实施方式中，所述光伏封装胶膜的厚度为0.2～2mm。在本发明的具体实施方式中，所述混合物的制备方法包括：将各所述组分于高速搅拌机中高速混合搅拌。在本发明的具体实施方式中，所述双螺杆挤出的挤出温度为180～200℃。本发明还提供了光伏组件，包括上述任意一种所述光伏封装胶膜。在采用所述光伏封装胶膜封装光伏组件时，层压封装的时间为5～7min。在实际操作中，于真空层压机中抽真空时间4～6min，层压5～7min即可完成光伏组件的封装。层压封装工艺简便，层压时间短，具有提高生产效率、降低不良率和缩减生产成本的优点。实施例1本实施例提供了光伏封装胶膜的制备方法，包括如下步骤：(1)按重量份配比称取sebs树脂100份(mi22g/10min，熔点96℃，苯乙烯嵌段含量为13％)、热引发剂过氧化二异丙苯2份、马来酸酐3份、光稳定剂癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯0.2份、抗氧化剂β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯0.2份，投入高速搅拌机内高速混合搅拌，得到混合均匀的混合物。(2)将步骤(1)得到的混合物投入双螺杆挤出机中，挤出温度为180℃，挤出后冷却，切粒得到母粒。(3)将步骤(2)得到的母粒投入到单螺杆流延挤出机中，经流延、压花、冷却、牵引、收卷，得厚度为0.5mm的光伏封装胶膜。实施例2本实施例提供了光伏封装胶膜的制备方法，包括如下步骤：(1)按重量份配比称取sebs树脂100份(mi25g/10min，熔点106℃，苯乙烯嵌段含量20％)、热引发剂过氧化二异丙苯2份、马来酸酐3份、光稳定剂癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯0.2份、抗氧化剂β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯0.2份，投入高速搅拌机内高速混合搅拌，得到混合均匀的混合物。(2)将步骤(1)得到的混合物投入双螺杆挤出机中，挤出温度为180℃，挤出后冷却，切粒得到母粒。(3)将步骤(2)得到的母粒投入到单螺杆流延挤出机中，经流延、压花、冷却、牵引、收卷，得厚度为0.5mm的光伏封装胶膜。实施例3本实施例提供了光伏封装胶膜的制备方法，包括如下步骤：(1)按重量份配比称取sebs树脂100份(mi28g/10min，熔点108℃，苯乙烯嵌段含量35％)、热引发剂过氧化二异丙苯2份、马来酸酐3份、光稳定剂癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯0.2份、抗氧化剂β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯0.2份，投入高速搅拌机内高速混合搅拌，得到混合均匀的混合物。(2)将步骤(1)得到的混合物投入双螺杆挤出机中，挤出温度为180℃，挤出后冷却，切粒得到母粒。(3)将步骤(2)得到的母粒投入到单螺杆流延挤出机中，经流延、压花、冷却、牵引、收卷，得厚度为0.5mm的光伏封装胶膜。实施例4本实施例提供了光伏封装胶膜的制备方法，包括如下步骤：(1)按重量份配比称取sebs树脂100份(mi26g/10min，熔点112℃，苯乙烯嵌段含量42％)、热引发剂过氧化二异丙苯2份、马来酸酐3份、光稳定剂癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯0.2份、抗氧化剂β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯0.2份，投入高速搅拌机内高速混合搅拌，得到混合均匀的混合物。(2)将步骤(1)得到的混合物投入双螺杆挤出机中，挤出温度为180℃，挤出后冷却，切粒得到母粒。(3)将步骤(2)得到的母粒投入到单螺杆流延挤出机中，经流延、压花、冷却、牵引、收卷，得厚度为0.5mm的光伏封装胶膜。实施例5本实施例提供了光伏封装胶膜的制备方法，包括如下步骤：(1)按重量份配比称取sebs树脂100份(mi26g/10min，熔点112℃，苯乙烯嵌段含量42％)、热引发剂过氧化二异丙苯2份、硅烷偶联剂γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷3份、光稳定剂癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯0.2份、抗氧化剂β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯0.2份，投入高速搅拌机内高速混合搅拌，得到混合均匀的混合物。(2)将步骤(1)得到的混合物投入双螺杆挤出机中，挤出温度为150℃，挤出后冷却，切粒得到母粒。(3)将步骤(2)得到的母粒投入到单螺杆流延挤出机中，经流延、压花、冷却、牵引、收卷，得厚度为0.5mm的光伏封装胶膜。比较例1直接采用与实施例4相同的sebs树脂投入到单螺杆流延挤出机中，经流延、压花、冷却、牵引、收卷，得厚度为0.5mm的封装胶膜。实验例1样品制作：取两片1mm厚玻璃、封装胶膜、pet离型膜，按照下玻璃-离型膜-封装胶膜-离型膜-上玻璃的顺序放置，在150℃真空层压机层压7min后，将封装胶膜从离型膜中取出测试透光率和折射率，测试结果见表1。透光率：测试方法参考国家标准gbt2410-2008《透明塑料透光率和雾度的测定》中透光率部分；折射率：通过tpy-2型椭圆偏振光谱仪测试封装胶膜折射率。表1不同封装胶膜的性能测试结果实验例2样品制作：取3.2mm厚光伏玻璃、封装胶膜、0.3mm光伏背板，按光伏玻璃-封装胶膜-光伏背板的次序放置，在150℃真空层压机层压7min后，在拉力机上进行测试，剥离速度为100mm/min，记录拉伸强度数值，以表征玻璃/封装胶膜之间的粘接强度，测试结果见表2。测试方法参考国家标准gb/t2790《胶粘剂180°剥离强度试验方法挠性材料对刚性材料》。表2不同封装胶膜对应的测试结果编号粘接强度(n/cm)实施例1134实施例2143实施例3139实施例4145实施例576比较例111为了对比说明不同封装胶膜对制得的组件的性能影响，使用各封装胶膜按照常规方法进行封装组件，具体的，按照从下往上的顺序进行叠层得到预层压件，顺序依次是：光伏超白压花镀膜玻璃、实施例制备的封装胶膜、晶体硅电池片、实施例制备的封装胶膜、光伏背板。将预层压件导入真空层压机中，采用层压温度148℃，抽真空时间5min，层压时间5min的层压封装工艺得到光伏组件层压件，冷却后削边安装边框和接线盒得到光伏组件。对封装得到的组件的功率进行测试，测试方法为参考iec60904-1:2006的方法进行测试，测试结果见表3。表3不同封装胶膜对应的自组件测试结果编号功率实施例1452w实施例2457w实施例3462w实施例4465w实施例5464w比较例1464w从上述测试结果可知，本发明的光伏封装胶膜折射率高，且粘结强度好，经过封装成光伏组件后能够有效的提升光伏组件的功率。最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。当前第1页12