太阳能电池模块用封装材料组合物及使用该组合物的太阳能电池模块的制作方法
【专利摘要】本发明涉及太阳能电池模块用封装材料组合物及使用该组合物的太阳能电池模块。一种太阳能电池模块用封装材料组合物，特征在于：通过混合聚烯烃系高分子、有机过氧化物及如下结构式1的低聚物——光稳定剂而成。由该组合物制造的封装材料电绝缘性能得到显著提高，将该封装材料用于太阳能电池模块时，即便持续暴露在高温潮湿的环境中，也能有效防止封装材料自身的老化，并防止太阳能电池输出功率的急剧下降。<结构式1>其中，R1、R2、R3、R4及R5为氢或C1～C8烷基，R6、R7及R8为氢或C1～C3烷基，R9为C1～C24烷基，n为使低聚物满足分子量2000～10000g/mol的整数。
【专利说明】太阳能电池模块用封装材料组合物及使用该组合物的太阳 能电池模块
【技术领域】
[0001] 本发明涉及太阳能电池模块用封装材料组合物及使用该组合物的太阳能电池模 块，尤其涉及一种提高了电绝缘性能的太阳能电池模块用封装材料组合物及使用该组合物 制造的太阳能电池模块，通过防止太阳能电池有可能发生的泄漏电流及单元的老化，可以 防止太阳能发电模块在高温潮湿环境下有可能发生的效率下降（PID现象），在高温潮湿环 境下长期使用时，也能够防止模块的发电效率下降。
【背景技术】
[0002] 直到今天，作为主要能源使用的石化能源及核能等，由于其资源的有限性，使用期 限受到限制，并且还有持续被指出的环境污染等问题。因此，急需开发能够代替这些能源的 新能源。石化能源由于排放二氧化碳等温室气体及各种有害气体，人们越来越担心其危害。 尤其，由于埋藏量有限，面临着很难持续使用下去的现实问题。而最近成为其替代方案考虑 的核能，同样无法忽视资源枯竭的问题，原料及生成物质排放的放射能，在使用后的处理剂 保管方面存在很大的困难。
[0003] 由于存在这些能源问题，一直存在对替代能源的需求，最近风力、地热、太阳能等 能源的前景得到了普遍认可。特别是，太阳光能及太阳热能在安装位置上比较自由，供应无 限制，发展前景最被看好。在世界各国的大力支持下，太阳能发电呈现出迅猛的增长势头， 其中，使用简便的太阳光发电模块（module)的产业每年持续高速增长。
[0004] 太阳能电池是把太阳光能转换成电能的电元件，包括利用硅材料的多晶及单晶 单元（cell)，也存在利用其他无机及有机物的多种形式。这种太阳能电池单元连接数张 乃至数十张，由长期使用过程中防止破损的封装材料（Encapsulant)、表面保护玻璃、背 板（Backsheet、背面保护膜）叠放构成太阳能电池模块。具有这种结构的太阳能电池模 块由利用光电效应把光能转化成电能的太阳能电池单元及其保护部件构成。尤其，硅系列 太阳能电池的普通模块化过程中，使单元位于透光且起保护作用的表面玻璃与里侧保护部 件背板之间。这里，为了保护单元并粘接玻璃与背面保护膜，使用封装材料。更详细地，以 表面玻璃、封装材料薄片、太阳能电池单元、封装材料薄片、背面保护膜的顺序叠放，通过高 温使封装材料薄片完全熔化，在具有充分流动性的状态下，通过层压（lamination)工序， 从上下方向加压并排气，进行模块化。这种太阳能电池模块，例如，韩国特许公开公报第 2009-0035971号公开了一种太阳能电池模块结构，其结构为依次叠放表面玻璃、EVA封装 材料、单元、EVA封装材料、背板。
[0005] 但是，现有技术中，包括所述太阳能电池模块在内的普通结构太阳能电池模块，由 于长期使用于室外环境，受到各种室外条件影响，会发生性能下降等问题。尤其，为了获得 高功率，对于连接很多太阳能电池模块以获得约1000V或更高的系统电压的大功率发电模 块阵列（array)来说，当太阳能电池模块长期持续暴露在高温潮湿的环境时，在模块之间 存在电位差的状况下，发生漏电，而引发急剧的发电效率下降现象。为了解决这一问题，现 有技术提出了多种方案，主要有对单元表面的绝缘膜进行改质或变更结构以最大限度地 降低对单元的影响以及通过提高封装材料的体积电阻以抑制漏电等方法，需要提出比这些 方案更实际的方案。
[0006] 尤其，所述现有各方法中，提高封装材料体积电阻的方法由于受到使用的原料 及添加剂的限制，很难实现。市场上使用最多的乙烯-醋酸乙烯酯（Ethylene vinyl acetate;EVA)共聚物封装材料，由于原料本身所含的醋酸乙烯酯（Vinyl acetate;VA)起 降低体积电阻的作用，由于制模工序的局限及光学特征原因，其含量定在26?33%范围 内，改进的余地很小，使用的添加剂也同样降低一部分体积电阻。为了得到满意的封装材 料物性，有过一些调节配比的尝试，但结果都并不理想。作为一例，韩国特许公开公报第 2013-007681号公开了一种通过添加无机物颗粒强化电绝缘性能的方法，但这会引发光学 物性下降的问题，不能用于出现PID现象的单元正面，很难实际适用。
[0007] 【现有技术文献】
[0008] 【专利文献】
[0009] 专利文献1 :韩国特许公开公报第2009-0035971号
[0010] 专利文献2 :韩国特许公开公报第2009-0007681号
【发明内容】
[0011] 发明的课题
[0012] 本发明是为了解决上述问题而提出的发明，其目的在于提供一种强化电绝缘性能 的新封装材料组合物，在外部极限环境、特别是高温潮湿环境条件下，防止太阳能电池的老 化，防止输出功率急剧下降。
[0013] 本发明的另一目的在于提供一种太阳能电池模块，其包括使用具有所述特征的 封装材料组合物制造的封装材料。
[0014] 除了上述明确目的之外，本领域的普通技术人员通过这些目的及本说明书记述的 技术方案，能够容易得到的其他目的也属于本发明的目的。
[0015] 实施方案
[0016] 本发明提供一种太阳能电池模块用封装材料组合物，其特征在于：
[0017] 通过混合聚烯经（Polyolefin)系高分子、有机过氧化物以及如下结构式1的低聚 物--光稳定剂而成。
[0018] 〈结构式1>
[0019]
【权利要求】
1. 一种太阳能电池模块用封装材料组合物，包含聚烯烃系高分子、有机过氧化物及光 稳定剂，其特征在于 ： 所述聚烯烃系高分子是乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，所述光稳定剂是癸二酸二 (2, 2, 6, 6-四甲基-4-哌啶基）酯和如下结构式1的低聚物，在此，所述结构式1的低聚物， 其熔点在50?150°C范围内， 〈结构式1>
所述结构式1中，&、R2、R3、R4及R5为氢或Q?C 8烷基， R6、R7及R8为氢或Q?C3烧基， R9为Q?C24烧基， n为使该低聚物满足分子量2000?10000g/m〇l的整数。
2. 根据权利要求1所述的太阳能电池模块用封装材料组合物，其特征在于： 以100重量份聚烯烃系高分子为准，所述光稳定剂以0. 01?5重量份的比例混合。
3. 根据权利要求1所述的太阳能电池模块用封装材料组合物，其特征在于： 以100重量份聚烯烃系高分子为准，所述有机过氧化物以0. 1?2. 0重量份的比例混 合。
4. 根据权利要求1所述的太阳能电池用模块封装材料组合物，其特征在于： 所述封装材料组合物包含从交联助剂、粘接辅助剂硅烷偶联剂、防止光及热等外部冲 击带来的老化的紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂中选出的一种以上。
5. 根据权利要求4所述的太阳能电池模块用封装材料组合物，其特征在于： 以100重量份聚烯烃系高分子为准，所述交联助剂的混合比例为以0. 2?2. 0重量份 的比例投入。
6. 根据权利要求1所述的太阳能电池模块用封装材料组合物，其特征在于： 所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的醋酸乙烯酯含量为15?40重量％，在190°C、2. 16kg 重荷条件下的烙融指数为1?50g/10分钟。
7. -种太阳能电池模块用封装材料，其特征在于： 使用权利要求1?6中任一项所述的太阳能电池模块用封装材料组合物，以厚度为 0. 3?0. 9mm的薄片形式成型。
8. -种太阳能电池模块，其特征在于： 使用了权利要求7的封装材料。
【文档编号】C09J123/08GK104109280SQ201410132148
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年4月2日 优先权日:2013年4月17日
【发明者】全海尚, 金晟镇, 金吉仲, 千钟勋, 郑容周, 朱原彻 申请人:东丽尖端素材株式会社