基于环糊精负载助剂的抗打滑POE胶膜及其制备方法与流程

本发明属于封装胶膜，具体涉及一种基于环糊精负载助剂的抗打滑poe胶膜及其制备方法。

背景技术：

1、太阳能电池组件(也叫太阳能电池板、光伏组件)是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中最重要的部分。其作用是将太阳能转化为电能，送往蓄电池中存储起来或推动负载工作。光伏组件设备作为光伏电站的核心设备，从封装角度主要可分为单玻组件和双玻组件，随着光伏发电产业的不断发展以及光伏技术的不断改进，双面电池得到迅速发展。目前市场中，双面电池组件大多采用双玻封装，少数使用透明背板封装。目前双玻组件用的封装胶膜主要包括乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(ethylene—vinyl acetatecopolymer，简称：eva)和乙烯-辛烯共聚物(polyolefin elastomer，简称：poe)。

2、pid(potential induced degradation，简称：pid)全称为电势诱导衰减，pid效应使得大量电荷聚集在电池表面，使电池表面钝化失效，从而导致电池组件的功率骤降。随着光伏系统近年来的大规模运用，光伏行业技术的革新，系统电压越来越高，同时由于防雷工程的需要，组件的铝合金边框均要求接地，于是电池片与铝边框之间变形成了比较高的直流电压。组件的封装胶膜eva材料无法做到100％的绝缘，使用过程中，水汽透过硅胶、背板等渗透到组件内部，eva材料遇到水后发生分解，从而产生了自由移动的醋酸，自由移动的醋酸和玻璃表面析出的碱反应后，会形成可以自由移动的钠离子，钠离子在外加电场的作用下，向电池表面移动，聚集到电池表面的减反射层从而导致pid现象的发生。水气进入组件，eva遇水分解产生醋酸，醋酸与碱反应产生钠离子，钠离子富集到电池表面，以上四步便是这一pid观点形成的全过程，而这一过程也是目前光伏行业普遍认可的一种pid效应成因。

3、poe封装胶膜由茂金属作催化剂开发而来，是具有窄相对分子质量分布、窄共聚单体分布、结构可控的新型聚烯烃热塑性弹性体。由于非极性的特点，poe具有优异的水汽阻隔能力和离子阻隔能力，水气透过率仅为eva的1/8左右；由于分子链结构稳定，老化过程不会分解产生酸性物质，具有优异的抗老化性能，是高效、高可靠性光伏组件封装胶膜的首选材料。虽然poe胶膜性能相比传统eva胶膜具有更好的水汽阻隔能力和更好的抗老化性能，但是poe本身的低极性也带来了一些问题，现阶段胶膜制备过程中不可或缺的助剂，或多或少都带有一定的极性，这类助剂，poe粒子很难直接吸收，后续再胶膜的制备过程中，容易从胶膜中析出，会造成两个比较严重的结果：一个是助剂没有充分的参与反应，胶膜本身的交联度低，影响制备的光伏组件性能；另一个是析出的助剂会残留在胶膜表面，使胶膜在组件制备过程中产生打滑现象，增加组件的制备工艺难度。

技术实现思路

1、本发明提供了一种基于环糊精负载助剂的抗打滑poe胶膜及其制备方法，以解决现有poe胶膜因助剂析出易打滑的技术问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于环糊精负载助剂的抗打滑poe胶膜的制备方法，包括如下步骤：步骤s1，将环糊精微纳容器与助剂先行混合，再将pvp加入其中混合均匀，得到混合物；步骤s2，将混合物与poe粒子混合，造粒得到共混poe粒子；步骤s3，将共混poe粒子通过流延法制备得到基于环糊精负载助剂的抗打滑poe胶膜；其中所述助剂包括交联剂、助交联剂、硅烷偶联剂、光稳定剂和抗氧剂。

3、又一方面，本发明还提供了一种如前所述的制备方法得到的基于环糊精负载助剂的抗打滑poe胶膜，包括：负载有助剂的环糊精微纳容器；其中所述负载有助剂的环糊精微纳容器和pvp混合后得到混合物。

4、第三方面，本发明还提供了一种光伏组件，包括：如前所述的基于环糊精负载助剂的抗打滑poe胶膜。

5、本发明的有益效果是，本发明的基于环糊精负载助剂的抗打滑poe胶膜及其制备方法具备如下优点：

6、1、采用的环糊精是一种高分子材料，对于胶膜的性能不会产生影响，所制得的胶膜仍然可以作为高透光胶膜；

7、2、环糊精具有空腔结构能够起到负载助剂的作用，而加入的pvp可以起到“盖子”的作用，能够将助剂封闭在环糊精的空腔内部；同时pvp的熔点为130～170℃之间，高于造粒、流延工艺流程的温度，能够在这些过程中，保存一定量的助剂，而pvp的熔点正好处于组件热压的温度，在热压过程中，pvp发生熔化，环糊精空腔内保留的助剂能够参与反应，提高胶膜交联度；

8、3、环糊精上羟基与本发明选取的助交联剂可以形成氢键，在前期温度较低造粒和流延过程中，不会发生析出，而能够保留在胶膜体系中，在热压的高温下，氢键会发生断裂，助交联剂能参与反应，提高胶膜的交联度；环糊精上的羟基对于硅烷偶联剂也有一定的铆定作用，能抑制其析出效应，能够更好地参与组件制备的反应；

9、4、本发明的poe胶膜能够很好克服传统poe胶膜表面助剂析出，造成打滑，影响光伏组件热压制备的问题；也给poe胶膜制备，提供了一种助剂负载的方式。

10、本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

11、为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

技术特征：

1.一种基于环糊精负载助剂的抗打滑poe胶膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

8.一种如权利要求1-7任一项所述的制备方法得到的基于环糊精负载助剂的抗打滑poe胶膜，其特征在于，包括：

9.一种光伏组件，其特征在于，包括：

10.如权利要求9所述的光伏组件，其特征在于，

技术总结
本发明属于封装胶膜技术领域，具体涉及一种基于环糊精负载助剂的抗打滑POE胶膜及其制备方法，包括如下步骤：步骤S1，将环糊精微纳容器与助剂先行混合，再将PVP加入其中混合均匀，得到混合物；步骤S2，将混合物与POE粒子混合，造粒得到共混POE粒子；步骤S3，将共混POE粒子通过流延法制备得到基于环糊精负载助剂的抗打滑POE胶膜；其中所述助剂包括交联剂、助交联剂、硅烷偶联剂、光稳定剂和抗氧剂；利用环糊精独特的空腔结构搭配PVP实现了助剂的封闭，同时利用环糊精上羟基与助剂间形成氢键，并在制备的过程中逐步释放，有效抑制了助剂的析出情况，解决了胶膜的打滑问题。

技术研发人员：居俊杰,潘俊,俞明华,孟雪
受保护的技术使用者：苏州易昇光学材料股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15