双玻晶硅电池封装阻水胶膜及带有该胶膜的双玻晶硅电池组件的制作方法

本技术涉及光伏电池封装胶膜领域，更具体地说，它涉及一种双玻晶硅电池封装阻水胶膜及带有该胶膜的双玻晶硅电池组件。

背景技术：

1、太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，同时也是清洁能源，为此，人们研制和开发了太阳能电池。近年来，太阳能电池应用取得了惊人的进步，而晶硅电池由于具有光电转换效率高，生产技术成熟等优点，一直以来占据着世界太阳能电池总产量的绝大部分。晶硅电池一般指晶体硅太阳能电池，其包括单晶硅太阳能电池和多晶硅薄膜太阳能电池。

2、相关技术中的存在一种双玻晶硅电池组件，其由上至下依次由钢化玻璃、封装材料、电池片、封装材料和钢化玻璃复合而成。该双玻晶硅电池组件在使用的过程中，水汽容易从电池组件侧面进入电池组件内部，接触电池表面甚至侵入电池内部，从而影响电池性能。目前，最常用的方法是在电池组件周缘设置丁腈橡胶密封条以实现阻水效果，但丁腈橡胶长期老化性差，影响了其阻水效果。因此，亟需一种具有较好耐老化和阻水效果的封装材料来提高电池组件的阻水性能。

技术实现思路

1、为了提高晶硅电池组件的阻水、防水效果，本技术提供一种双玻晶硅电池封装阻水胶膜及带有该胶膜的双玻晶硅电池组件。

2、第一方面，本技术提供一种双玻晶硅电池封装阻水胶膜，采用如下的技术方案：

3、一种双玻晶硅电池封装阻水胶膜，由靠近电池片的一侧开始，依次包括第一疏水层和亲水层；

4、所述第一疏水层为poe层或包含有疏水化合物的eva层；

5、所述亲水层为包含有高吸水树脂和/或丙烯酰胺类接枝单体的eva层。

6、通过采用上述技术方案，靠近电池片的一侧设置为疏水结构，在复合工艺中，该疏水结构的周缘会对电池片侧壁形成保护，从而有效阻止水汽的侵入，对电池片进行有效保护。

7、此外，在疏水结构远离电池片的一侧还设置有亲水结构，该亲水结构对侵入电池组件内部的水汽产生吸附作用，进一步减少了水汽与电池片的接触。疏水结构与亲水结构相互配合，互补增强，提高了胶膜的阻水效果。

8、进一步的，本技术的技术方案中，可通过疏水化合物对eva进行疏水改性，从而形成疏水结构，也可直接使用poe层作为疏水结构；而亲水结构是由eva掺杂高吸水树脂或接枝丙烯酰胺类接枝单体而形成。

9、优选的，所述双玻晶硅电池封装阻水胶膜的总厚度为300～1000μm；

10、所述第一疏水层与亲水层的厚度比为1:(0.3～1.2)。

11、通过采用上述技术方案，阻水胶膜的总厚度在上述范围内，厚度适中，阻水效果和耐老化性能良好，可满足本领域中的应用。并且，当疏水和亲水结构的厚度比处于上述范围时，最终所得阻水胶膜的阻水性能和耐老化性能较优。

12、优选的，还包括设置在亲水层远离电池片一侧的第二疏水层；

13、所述第二疏水层为poe层或包含有疏水化合物的eva层。

14、通过设置第二疏水层，使阻水胶膜形成“疏水-亲水-疏水”三层复合的阻水结构，进一步提高了本技术阻水胶膜的阻水效果，进一步降低了水汽对电池片的侵蚀，延缓了电池组件的老化。

15、优选的，所述双玻晶硅电池封装阻水胶膜的总厚度为300～1000μm；

16、所述第一疏水层、亲水层与第二疏水层的厚度比为1:(0.6～2):1。

17、通过采用上述技术方案，总厚度适中，且“疏水-亲水-疏水”三层结构的厚度比较为理想，使最终所得阻水胶膜的阻水性能和耐老化性能较优，可满足本领域中的应用。

18、优选的，所述eva层中的疏水化合物为有机硅化合物和/或三元共聚物在本技术的技术方案中，eva层的疏水化合物包括有机硅化合物和/或三元共聚物，有机硅化合物可以是小分子硅烷或大分子硅烷或二者的混合物；三元共聚物中的第一单体可以为乙烯，第二单体可以为马来酸酐或甲基丙烯酸缩水甘油酯，第三单体可以为丙烯酸或甲基丙烯酸或丙烯酸和甲基丙烯酸的c1-c6烷基酯的单体。

19、优选的，所述poe层还包含有0.01～20wt％的疏水化合物。

20、在本技术的技术方案中，poe层中可以含有疏水化合物，也可以不含有疏水化合物，均可发挥阻水效果。在一定范围内，随着疏水化合物质量含量的升高，poe层的阻水效果有明显提升。

21、优选的，所述poe层中的疏水化合物为有机硅化合物。

22、在本技术的技术方案中，poe层中的疏水化合物为有机硅化合物，有机硅化合物可以是小分子硅烷或大分子硅烷或二者的混合物，且该疏水化合物可以与poe层直接共混使用，也可接枝使用，均可提高poe层的疏水效果。

23、优选的，所述第一疏水层还含有0.05～3wt％的抗腐蚀填料。

24、通过采用上述技术方案，进一步提高了阻水胶膜的耐老化性能。

25、优选的，所述亲水层中高吸水树脂和/或丙烯酰胺类接枝单体的含量为0.1～3wt％。

26、优选的，所述亲水层中的高吸水树脂包括聚丙烯酸盐类树脂；

27、在本技术的技术方案中，聚丙烯酸盐类树脂可以为钠盐、锌盐、铵盐、锂盐、钙盐，且聚丙烯酸盐类树脂的分子量可以在8000～50000范围内任意选择，因此并不作为对本技术的限制。

28、优选的，丙烯酰胺类接枝单体包括n，n-亚甲基双丙烯酰胺、n-(1,1-二甲基-3-氧代丁基)丙烯酰胺和n-异丙基丙烯酰胺中的一种或多种。

29、在本技术的技术方案中第一疏水层、亲水层和第二疏水层还包括0.01～5wt％的交联剂、0.01～5wt％的助交联剂、0～5wt％的硅烷偶联剂、0～5wt％的抗老化剂。

30、交联剂可以为叔丁基过氧化碳酸异丙酯、1,3-1,4-二(叔丁基过氧异丙基)苯、过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、2,5-二甲基2,5-双(叔丁过氧基)己烷、过氧化异丙基碳酸叔丁酯、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、2,5-二甲基 2,5-双(叔丁过氧化)己烷、1,1-双(叔丁基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷、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、2,2-双(叔丁基过氧)丁烷、过氧化碳酸叔戊酯和过氧化3,3,5-三甲基己酸叔丁酯中的一种或多种。

31、助交联剂可以为甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、丙氧化甘油三丙烯酸酯、2-丙烯酸羧乙酯、异冰片基丙烯酸酯、异冰片基甲基丙烯酸酯、2-羟基乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯和二缩三丙二醇丙烯酸酯中的一种或多种。

32、硅烷偶联剂可以为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(b-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和乙烯基三异丙氧基硅烷中的一种或多种。

33、抗老化剂可以为受阻酚类、亚磷酸酯类、对苯甲酮类、苯并三唑类、受阻胺类衍生物、邻羟基二苯甲酮类、水杨酸酯类、三嗪类中的一种或多种。

34、第二方面，本技术提供一种双玻晶硅电池组件，采用如下的技术方案：

35、一种双玻晶硅电池组件，包括依次堆叠设置的玻璃板、第一封装材料、电池片、第二封装材料、玻璃板；

36、所述第一封装材料和所述第二封装材料均为本技术提供的上述双玻晶硅电池封装阻水胶膜。

37、综上所述，本技术至少具有以下有益效果：

38、1.本技术的双层结构阻水胶膜，包括疏水结构和亲水结构，疏水结构贴合电池片，有效阻止水汽的侵入，亲水结构远离电池片，对侵入电池组件内部的水汽产生吸附作用，两层膜之间相互配合，通过“疏水-亲水”结构，有效阻止了水汽的侵入，提高了胶膜的阻水效果；

39、2.本技术的三层结构阻水胶膜，在电池片表面形成了“疏水-亲水-疏水”的阻水结构，明显提高了胶膜的阻水效果，有效阻隔了水汽，避免了水汽对电池片产生的负面影响，减缓了电池组件的老化；

40、3.本技术通过对阻水胶膜总厚度及各层结构厚度比的优化，使本技术的阻水胶膜可满足本领域的应用需求，且具有较好的阻水效果和耐老化性能。