专利名称：封装材料和采用该封装材料形成的太阳能电池组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种封装材料，它具有优良的与例如玻璃等材料的粘结强度。本发明 还涉及一种采用该封装材料形成的太阳能电池。
背景技术：
随着全球气候的变暖以及碳化燃料价格的居高不下，各国政府对节能减排的要求 越来越高。因此寻找新能源替代石化燃料成为迫切需要解决的问题。太阳能是一种干净无污染并且取之不尽的能源。目前太阳能的利用主要通过太阳 能电池板将其转化成电能，随后用于驱动例如电热水炉、电动汽车、卫星部件等。太阳能电池板是指利用光，尤其是太阳光，直接产生电流的光电元件。现有的晶体 硅太阳能电池板主要包括背板、太阳能电池电路、封装材料和前板。太阳能电池板中封装材料(例如乙烯_乙酸乙烯酯共聚物薄膜)的作用是将前板 和背板结合在一起。在约150°C的层压操作中，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物熔体会流入太阳能 电池的间隙中，将太阳能电池封装。现有技术已经提出了多种对太阳能电池的封装材料性能进行改进的方法。例如，W0 2008/056730公开了一种用于太阳能电池受光侧的封装膜，它包括乙 烯-乙酸乙烯酯共聚物、交联剂和酸接受剂，所述酸接受剂选自金属氢氧化物、氧化锌、氧 化镁和氧化硅等。JP 2008103471公开了一种太阳能电池板，它包括前侧透明保护组件、背侧透明 保护组件、前侧封装膜、背侧封装膜和电池电路，所述封装膜均含有白色无机颜料例如氧化 钛、碳酸钙、氧化铝等，可以提高反射率，从而提高电池板功率。JP 2006190865公开了一种用于太阳能电池模块的封装剂，它是由可交联的树脂 组合物组成的，该可交联树脂组合物包括乙烯基共聚物和波长选择剂，所述波长选择剂选 自氧化铟、氧化锡、氧化锌、氧化镁、氧化锑和与两种或多种金属配合的金属氧化物。CN 101240157公开了一种用于封装太阳能电池的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物粘合 剂膜，其封装组合物包括乙烯_乙酸乙烯酯树脂和导热填料，所述导热填料选择氧化铝、氧 化镁、氧化铍、氮化铝和碳化硅等。JP 2006036876公开了一种用于封装太阳能电池的乙烯共聚物组合物，它是将无 机颜料、具有烯丙基和/或(甲基)丙烯酰氧基基团的交联助剂和交联剂与乙烯-极性单 体共聚物掺混而成的。所述无机颜料选择氧化钛、碳酸钙、锌白、铅白、锌钡白、重晶石、沉淀 的硫化钡、石膏等。该专利文献的发明目的是使太阳能电池具有耐久性并具有高的体积电 阻率。虽然现有技术已经采用各种手段对封装材料进行改性以提高形成的太阳能电池 板的性能，例如通过无机填料来选择透过的光波长、通过交联助剂和无机颜料来改进太阳 能电池的耐久性和体积电阻率，但是太阳能电池组件的性能该具有进一步改进的余地。太阳能电池板中封装材料的一个作用是将前板或背板(尤其是玻璃前板或背板)各自与太阳能电池电路结合在一起，因此要求所述封装材料具有良好的与前板或后板的粘 结强度，一方面可以防止两者之间的脱层造成的水气或其它腐蚀性气体渗入，从而影响太 阳能电池板的使用寿命。另一方面，随着节能减排和环保意识的日益提高，有人提出了建筑一体化的概念， 即采用双玻结构光伏组件作为玻璃幕墙用作楼宇的外墙或采光玻璃。这就对封装材料与玻 璃前板和背板之间的粘结强度提出了更高的要求，以确保建筑的安全性。因此，本领域还需要开发这样一种封装材料，它具有改进的与太阳能电池前板和/ 或后板，尤其是玻璃前板和/或后板，的粘合强度，从而不仅提高太阳能电池的使用寿命， 并且还能满足用于建筑一体化时在安全方面的要求。
发明内容
本发明的一个发明目的是提供一种封装材料，它具有改进的与太阳能电池前板和 /或后板的粘合强度。本发明的另一个发明目的是提供一种采用本发明上述封装材料形成的太阳能电 池。因此，本发明提供一种用于太阳能电池的封装材料，它包括乙烯共聚物基质和分 散在该共聚物基质中的微米至纳米级无机氧化物颗粒，所述微米至纳米级无机氧化物颗 粒选自二氧化钛颗粒、二氧化锆颗粒、氧化镁颗粒、氧化硅颗粒、氧化铝颗粒或它们中的两 种或多种的混合物，按所述乙烯共聚物基质的重量计，所述无机氧化物颗粒的加入量为 0. 001-0. 5%。本发明还提供一种太阳能电池，它依此包括前板、封装材料、太阳能电池电路、封 装材料和后板，其特征在于至少一种所述封装材料是由本发明上述封装材料形成的。本发明所提供的封装材料，特别适合封装薄膜太阳能电池组件，其前板和背板中 至少有一层为太阳能用玻璃。在前板和背板均为太阳能用玻璃的双玻结构的组件中，本发 明提供的封装材料能极大地提高玻璃之间的剥离强度，从而提高结构强度和安全性。
图1显示本发明微米至纳米级无机氧化物颗粒添加剂对封装材料与玻璃之间粘 结强度的影响；图2显示本发明微米至纳米级无机氧化物颗粒添加剂的加入量对封装材料与玻 璃之间粘结强度的影响；图3显示本发明微米至纳米级无机氧化物颗粒添加剂的粒径对封装材料与玻璃 之间粘结强度的影响。
具体实施例方式本发明人发现，通过在聚合物封装材料的基质中加入一定量的微米至纳米级无机 氧化物颗粒，可极大地提高封装材料与太阳能电池的前板和背板，尤其是玻璃前板和背板， 之间的粘结强度。本发明就是在该发现的基础上完成的。因此，本发明提供一种用于太阳能电池的封装材料，它包括乙烯共聚物基质。所述
4乙烯共聚物是乙烯和一种极性单体形成的共聚物。所述乙烯共聚物可以是本领域已知的适 合作为太阳能电池板封装材料的任何乙烯共聚物，它的非限定性例子有例如乙烯_乙酸乙 烯酯共聚物、乙烯_丙烯酸酯共聚物、乙烯_丙烯酸共聚物、乙烯_甲基丙烯酸酯共聚物、乙 烯_甲基丙烯酸共聚物、离子共聚物等。在上述乙烯共聚物中，乙烯单体单元的含量无特别的限制，可以是太阳能电池领 域的任何合适的量。在本发明的一个实例中，所述乙烯共聚物(例如选自乙烯-乙酸乙烯 酯共聚物、乙烯_丙烯酸酯共聚物、乙烯_丙烯酸共聚物、乙烯_甲基丙烯酸酯共聚物、乙 烯-甲基丙烯酸共聚物、离子共聚物等的乙烯共聚物)中乙烯单体单元的含量为55-90重 量％，较好为60-88重量％，更好为65-85重量％ )。适合作为乙烯共聚物基质的聚合物还可以从市场上购得。例如，它可以采用购自 美国杜邦公司名为Elvax EVA的树脂。本发明封装材料还包括均勻分散在所述乙烯共聚物基质中的微米至纳米级无机 氧化物颗粒，所述无机氧化物颗粒选自元素周期表第IVB族金属元素的氧化物、第IIA-IVA 族金属元素的氧化物或者它们中的两种或多种的混合物。在本发明的一个实例中，使用的无机氧化物颗粒选自二氧化钛颗粒、二氧化锆颗 粒、氧化镁颗粒、氧化硅颗粒、氧化铝颗粒或它们中的两种或多种的混合物。适合作为本发明所使用的无机氧化物颗粒可以从市场上购得，粒径大小可以由微 米级至纳米级。例如，可以采用美国杜邦公司的Ti-Pure 系列氧化钛产品，也可以选用 Kemira公司二氧化钛系列产品。按乙烯共聚物基质的重量计，所述无机氧化物颗粒的加入量为0. 001-0. 5%，宜为 0. 01-0. 3%，较好为 0. 015-0. 2%，更好为 0. 02-0. 1%，最好为 0. 025-0. 05%。本发明封装材料与太阳能电池板的背板或前板，尤其是与玻璃质背板或前板，之 间的剥离强度明显取决于在乙烯共聚物基质材料中所述微米级至纳米级无机氧化物颗粒 的含量。当按乙烯共聚物基质的重量计，所述无机氧化物颗粒的含量低于0. 001%或者高于 0. 5%时，乙烯共聚物封装材料与背板或前板之间的剥离强度会明显下降，难以满足本发明 的要求。在本发明的一个实例中，所述无机氧化物颗粒的粒径小于100微米，宜小于10微 米，更好小于1微米，最好小于800纳米，优选为小于300纳米，最优选为小于50纳米，例如 30纳米或更小。为了使本发明微米至纳米级无机氧化物颗粒能更均勻地分散在乙烯共聚物基质 中，在本发明的一个较好实例中对该微米至纳米级无机氧化物颗粒进行化学处理，例如，用 硅烷偶联剂或者钛酸酯偶联剂对其进行表面处理。合适的对所述微米至纳米级无机氧化物颗粒进行表面处理的方法无特别的限制， 可以是本领域已知的任何常规方法。在本发明的一个具体实施方式
中，采用如下方法对所 述微米至纳米级无机氧化物颗粒进行表面处理取一定量的微米至纳米无机氧化物颗粒， 加入按其重量计1-5%重量百分比的硅烷偶联剂(例如甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅 烷)，随后在适量异丙醇中搅拌均勻，加热至55-85°C，较好加热至70°C，保持搅拌1-3小时， 较好2小时。然后除去溶剂，在55-85°C，较好70°C真空烘干5-8小时(例如6小时)后备 用。
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本发明封装材料中还可加入其它已知的添加剂已改进其例如紫外光稳定性、抗氧 化性、热稳定性、机械强度等性能。合适的添加剂包括，例如紫外光吸收剂，例如二苯甲酮类、苯并三唑类、苯并三嗪类等；紫外光稳定剂，例如位阻的苯甲酸盐或胺等；抗氧化剂，例如苯酚、亚磷酸盐、硫酯及其混合物等；交联剂，例如有机过氧化物叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、1，1- 二叔丁基过氧 化-3，3，5-三甲基环己烷、2，5- 二甲基-2，5- 二叔丁基过氧化已烷等；交联助剂，例如三烯丙基异氰脲酸酯、三烯丙基氰脲酸酯等；偶联剂，例如硅烷偶联剂类的、~氨丙基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三 甲氧基硅烷等；增塑剂，例如邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯等。本发明封装材料的制造方法无特别的限制，可以是本领域已知的任何合适的方 法。在本发明的一个实例中，所述封装材料的制造方法包括将上述物料加在一起混合均勻， 随后热压或铸造成片材。适用的混合方法无特别的限制，可以是本领域已知的任何混合方法。在本发明的 一个实例中，用双辊开炼机或者挤出机将上述物料混合均勻，随后热压或铸造成片材。在本 发明的另一个实例中，使用双辊密炼机在40-120°C的温度下将上述物料混合均勻后制成片 材。本发明封装材料不仅与常规的玻璃基板具有改进的粘结强度，而且还与通常作为 背板的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基板和以杜邦公司Tedlar 为表层的(TPT)背板具有 改进的粘结强度。采用本发明方法在现有的封装材料中添加特定量的微米至纳米级无机氧化物颗 粒可使该封装材料与太阳能电池板的背板或前板，尤其是玻璃质背板和前板的玻璃强度有 明显的提高，例如提高高达27%。从而明显改进了太阳能电池板的性能。例如，明显提高建 筑一体化所使用的双玻结构光伏组件的安全性和可靠性，有助于制造节能建筑材料的推广 使用。本发明所提供的封装材料，特别适合于薄膜太阳能电池组件的封装。下面，结合实施例进一步说明本发明。在下列实施例中，使用的TPT背板均为德国KREMPEL公司生产的AKAS0L 太阳能 背板，使用的玻璃均为中国浙江福莱特低铁超白压花玻璃。实施例录I丨离强Iti式验方法本发明中所制得的封装材料与太阳能级玻璃(作为太阳能电池板的背板或前板) 之间的剥离强度可根据ASTM D 903-98测得。样品结构为玻璃/封装材料/TPT，用德国 Meier IC0LAM 10/08型层压机在145°C层压15分钟使封装材料交联，在美国Instron 5567 万能材料试验机上进行剥离强度测试。剥离方式为180度拉伸剥离，样品夹固定玻璃，拉伸 另一侧封装材料/TPT。每一个样品5个样条，积分后取平均值。比较例1制造图一中的对照试样为了比较加入微米级至纳米级无机氧化物颗粒前后封装材料跟玻璃等材料之间
6剥离强度的变化，如下制备不加入无机氧化物颗粒的对照样品。调节辊温为80-90°C时，在双辊开炼机(LABTECH LRMR-S-200实验室橡胶两辊开 炼机)上将300克VA含量为18重量％的EVA塑料粒子塑化成片材，依次加入硅烷偶联剂
Y-氨丙基三乙氧基硅烷0. 5克，过氧化物交联剂1，1- 二叔丁基过氧化_3，3，5-三甲基环 己烷1.8克，交联助剂三烯丙基异氰脲酸酯1.8克。混炼10分钟，挤出片材。在热压机(台 湾高铁GT-7014-A型)上压成薄片后，与玻璃和TPT背板在层压机(德国Meier IC0LAM 10/08型层压机)中145°C层压15分钟。冷却后测定剥离强度，结果为130N/cm。比较例2制造图二中的对照试样调节辊温为50-60°C时，在双辊开炼机(LABTECH LRMR-S-200实验室橡胶两辊开 炼机)上将300克VA含量为25重量％的EVA塑料粒子塑化成片材，依次加入硅烷偶联剂
Y-氨丙基三乙氧基硅烷0. 5克，过氧化物交联剂1，1- 二叔丁基过氧化_3，3，5-三甲基环 己烷1. 8克，交联助剂三烯丙基异氰脲酸酯1. 8克。混炼10分钟，挤出片材。在热压机(台 湾高铁GT-7014-A型)上压成薄片后，与玻璃和TPT背板在层压机(德国Meier IC0LAM 10/08型层压机)中145°C层压15分钟。冷却后测定剥离强度，结果为120N/cm。比较例3制造图三中的对照试样调节辊温为40-50°C时，在双辊开炼机(LABTECH LRMR-S-200实验室橡胶两辊开 炼机)上将300克VA含量为32重量％的EVA塑料粒子塑化成片材，依次加入硅烷偶联剂
Y-氨丙基三乙氧基硅烷0. 5克，过氧化物交联剂1，1- 二叔丁基过氧化_3，3，5-三甲基环 己烷1.8克，交联助剂三烯丙基异氰脲酸酯1.8克。混炼10分钟，挤出片材。在热压机(台 湾高铁GT-7014-A型)上压成薄片后，与玻璃和TPT背板在层压机(德国Meier IC0LAM 10/08型层压机)中145°C层压15分钟。冷却后测定剥离强度，结果为128N/cm。实施例1制造添加氧化铝颗粒的试样调节辊温为80-90°C时，在双辊开炼机(LABTECH LRMR-S-200实验室橡胶两辊开 炼机)上将300克VA含量为18重量％的￡￥々塑料粒子塑化成片材，然后加入0. 15克平均粒 径为0. 3 y m的氧化铝颗粒(大连路明纳米材料有限公司)，再依次加入硅烷偶联剂Y _氨 丙基三乙氧基硅烷0. 5克，过氧化物交联剂1，1- 二叔丁基过氧化_3，3，5-三甲基环己烷 1. 8克，交联助剂三烯丙基异氰脲酸酯1. 8克。混炼10分钟，挤出片材。在热压机(台湾高 铁GT-7014-A型)上压成薄片后，与玻璃和TPT背板在层压机(德国Meier IC0LAM 10/08 型层压机)中145°C层压15分钟。冷却后用上述方法测试剥离强度，结果如图1所示为 162N/cm。与具有相同乙烯单元含量的比较例1的对照试样相比，剥离强度提高了 24. 6%。实施例2制造添加氧化镤颗粒的试样调节辊温为80-90°C时，在双辊开炼机(LABTECH LRMR-S-200实验室橡胶两辊开 炼机)上将300克VA含量为18重量％的￡￥々塑料粒子塑化成片材，然后加入0. 15克平均粒 径为30nm的氧化镁颗粒(大连路明纳米材料有限公司)，再依次加入硅烷偶联剂Y _氨丙基三乙氧基硅烷0. 5克，过氧化物交联剂1，1_ 二叔丁基过氧化_3，3，5-三甲基环己烷1.8 克，交联助剂三烯丙基异氰脲酸酯1. 8克。混炼10分钟，挤出片材。在热压机(台湾高铁 GT-7014-A型)上压成薄片后，与玻璃和TPT背板在层压机(德国Meier IC0LAM 10/08型 层压机)中145°C层压15分钟。冷却后用上述方法测试剥离强度，结果如图1所示为146N/ cm0与具有相同乙烯单元含量的比较例1的对照试样相比，剥离强度提高了 12. 3%。实施例3制造添加氧化锆颗粒的试样调节辊温为80-90°C时，在双辊开炼机(LABTECH LRMR-S-200实验室橡胶两辊开 炼机)上将300克VA含量为18重量％的￡￥々塑料粒子塑化成片材，然后加入0. 15克平均粒 径为0. 4 y m的氧化锆颗粒(大连路明纳米材料有限公司)，再依次加入硅烷偶联剂Y _氨 丙基三乙氧基硅烷0. 5克，过氧化物交联剂1，1- 二叔丁基过氧化_3，3，5-三甲基环己烷 1.8克，交联助剂三烯丙基异氰脲酸酯1.8克。混炼10分钟，挤出片材。在热压机(台湾高 铁GT-7014-A型)上压成薄片后，与玻璃和TPT背板在层压机(德国Meier IC0LAM 10/08 型层压机)中145°C层压15分钟。冷却后用上述方法测试剥离强度，结果如图1所示为 156N/cm。与具有相同乙烯单元含量的比较例1的对照试样相比，剥离强度提高了 20%。实施例4制造添加氧化硅颗粒的试样调节辊温为50-60°C时，在双辊开炼机(LABTECH LRMR-S-200实验室橡胶两辊开 炼机)上将300克VA含量为18重量％的￡￥々塑料粒子塑化成片材，然后加入0. 15克平均粒 径为25nm的氧化硅颗粒(大连路明纳米材料有限公司)，再依次加入硅烷偶联剂Y _氨丙 基三乙氧基硅烷0. 5克，过氧化物交联剂1，1_ 二叔丁基过氧化_3，3，5-三甲基环己烷1.8 克，交联助剂三烯丙基异氰脲酸酯1. 8克。混炼10分钟，挤出片材。在热压机(台湾高铁 GT-7014-A型)上压成薄片后，与玻璃和TPT背板在层压机(德国Meier IC0LAM 10/08型 层压机)中145°C层压15分钟。冷却后用上述方法测试剥离强度，结果如图1所示为163N/ cm0与具有相同乙烯单元含量的比较例1的对照试样相比，剥离强度提高了 25. 4%。实施例5制造添加氧化钛颗粒的试样调节辊温为50-60°C时，在双辊开炼机(LABTECH LRMR-S-200实验室橡胶两辊开 炼机)上将300克VA含量为18重量％的EVA塑料粒子塑化成片材，然后加入0. 15克平均 粒径为30nm的氧化钛颗粒(Kemira公司产品)，再依次加入硅烷偶联剂、~氨丙基三乙氧 基硅烷0. 5克，过氧化物交联剂1，1 - 二叔丁基过氧化-3，3，5-三甲基环己烷1. 8克，交联助 剂三烯丙基异氰脲酸酯1. 8克。混炼10分钟，挤出片材。在热压机(台湾高铁GT-7014-A 型)上压成薄片后，与玻璃和TPT背板在层压机(德国Meier IC0LAM 10/08型层压机)中 145°C层压15分钟。冷却后用上述方法测试剥离强度，结果如图1所示为157N/cm。与具有相同乙烯单元含量的比较例1的对照试样相比，剥离强度提高了 20. 8%。实施例6
调节辊温为50-60°C时，在双辊开炼机(LABTECH LRMR-S-200实验室橡胶两辊开 炼机)上将300克VA含量为25重量％的EVA塑料粒子塑化成片材，然后加入0. 06克平均 粒径为30nm的氧化钛颗粒(Kemira公司产品)，再依 次加入硅烷偶联剂、~氨丙基三乙氧 基硅烷0. 5克，过氧化物交联剂1，1 - 二叔丁基过氧化-3，3，5-三甲基环己烷1. 8克，交联助 剂三烯丙基异氰脲酸酯1.8克。混炼10分钟，挤出片材。在热压机(台湾高铁GT-7014-A 型)上压成薄片后，与玻璃和TPT背板在层压机(德国Meier IC0LAM 10/08型层压机)中 145°C层压15分钟。冷却后用上述方法测试剥离强度，结果如图2所示为144N/cm。与具有相同乙烯单元含量的比较例2的对照试样相比，剥离强度提高了 20%。实施例7调节辊温为40-50°C时，在双辊开炼机(LABTECH LRMR-S-200实验室橡胶两辊开 炼机)上将300克VA含量为25重量％的EVA塑料粒子塑化成片材，然后加入0. 15克平均 粒径为30nm的氧化钛颗粒(Kemira公司产品)，再依次加入硅烷偶联剂、~氨丙基三乙氧 基硅烷0. 5克，过氧化物交联剂1，1 - 二叔丁基过氧化-3，3，5-三甲基环己烷1. 8克，交联助 剂三烯丙基异氰脲酸酯1.8克。混炼10分钟，挤出片材。在热压机(台湾高铁GT-7014-A 型)上压成薄片后，与玻璃和TPT背板在层压机(德国Meier IC0LAM 10/08型层压机)中 145°C层压15分钟。冷却后用上述方法测试剥离强度，结果如图2所示为145N/cm。与具有相同乙烯单元含量的比较例2的对照试样相比，剥离强度提高了 20. 8%。实施例8调节辊温为40-50°C时，在双辊开炼机(LABTECH LRMR-S-200实验室橡胶两辊开 炼机)上将300克VA含量为25重量％的EVA塑料粒子塑化成片材，然后加入0. 3克平均粒 径为30nm的氧化钛颗粒(Kemira公司产品)，再依次加入硅烷偶联剂、~氨丙基三乙氧基 硅烷0. 5克，过氧化物交联剂1，1- 二叔丁基过氧化_3，3，5-三甲基环己烷1. 8克，交联助 剂三烯丙基异氰脲酸酯1. 8克。混炼10分钟，挤出片材。在热压机(台湾高铁GT-7014-A 型)上压成薄片后，与玻璃和TPT背板在层压机(德国Meier IC0LAM 10/08型层压机)中 145°C层压15分钟。冷却后用上述方法测试剥离强度，结果如图2所示为134N/cm。与具有相同乙烯单元含量的比较例2的对照试样相比，剥离强度提高了 11. 7%。实施例9调节辊温为40-50°C时，在双辊开炼机(LABTECH LRMR-S-200实验室橡胶两辊开 炼机)上将300克VA含量为32重量％的EVA塑料粒子塑化成片材，然后加入0. 15克平均 粒径为30nm的氧化钛颗粒(Kemira公司产品)，再依次加入硅烷偶联剂、~氨丙基三乙氧 基硅烷0. 5克，过氧化物交联剂1，1 - 二叔丁基过氧化-3，3，5-三甲基环己烷1. 8克，交联助 剂三烯丙基异氰脲酸酯1. 8克。混炼10分钟，挤出片材。在热压机(台湾高铁GT-7014-A 型)上压成薄片后，与玻璃和TPT背板在层压机(德国Meier IC0LAM 10/08型层压机)中 145°C层压15分钟。冷却后用上述方法测试剥离强度，结果如图3所示为157N/cm。与具有相同乙烯单元含量的比较例3的对照试样相比，剥离强度提高了 22. 65%。实施例10调节辊温为40-50°C时，在双辊开炼机(LABTECH LRMR-S-200实验室橡胶两辊开 炼机)上将300克VA含量为32重量％的EVA塑料粒子塑化成片材，然后加入0. 15克平均 粒径为0. 16iim的氧化钛颗粒(杜邦钛白科技有限公司)，再依次加入硅烷偶联剂氨丙基三乙氧基硅烷0. 5克，过氧化物交联剂1，1_ 二叔丁基过氧化_3，3，5-三甲基环己烷1.8 克，交联助剂三烯丙基异氰脲酸酯1. 8克。混炼10分钟，挤出片材。在热压机(台湾高铁 GT-7014-A型)上压成薄片后，与玻璃和TPT背板在层压机(德国Meier IC0LAM 10/08型 层压机)中145°C层压15分钟。冷却后用上述方法测试剥离强度，结果如图3所示为143N/ cm0与具有相同乙烯单元含量的比较例3的对照试样相比，剥离强度提高了 11. 7%。实施例11调节辊温为40-50°C时，在双辊开炼机(LABTECH LRMR-S-200实验室橡胶两辊开 炼机)上将300克VA含量为32重量％的EVA塑料粒子塑化成片材，然后加入0. 15克平均 粒径为0. 3 y m的氧化钛颗粒(杜邦钛白科技有限公司)，再依次加入硅烷偶联剂Y _氨丙 基三乙氧基硅烷0. 5克，过氧化物交联剂1，1- 二叔丁基过氧化_3，3，5-三甲基环己烷1. 8 克，交联助剂三烯丙基异氰脲酸酯1.8克。混炼10分钟，挤出片材。在热压机(台湾高铁 GT-7014-A型)上压成薄片后，与玻璃和TPT背板在层压机(德国Meier IC0LAM 10/08型 层压机)中145°C层压15分钟。冷却后用上述方法测试剥离强度，结果如图3所示为153N/ cm0与具有相同乙烯单元含量的比较例3的对照试样相比，剥离强度提高了 19. 5%。上述实施例证明，采用本发明方法在现有的封装材料中添加特定量的微米至纳米 级无机氧化物颗粒可使该封装材料与太阳能电池板的背板或前板，尤其是玻璃质背板和前 板，的剥离强度有明显的提高，由实施例的具体数据可见，封装材料与玻璃之间的剥离强度 至少提高11.7%，最多可提高25.4%。从而明显改进了太阳能电池板的性能。例如，明显 提高建筑一体化所使用的双玻结构光伏组件的安全性和可靠性，有助于制造节能建筑材料 的推广使用。
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权利要求
一种用于太阳能电池的封装材料，它包括乙烯共聚物基质和分散在该共聚物基质中的微米至纳米级无机氧化物颗粒，所述无机氧化物颗粒选自元素周期表第IVB族过渡金属元素的氧化物、第IIA-IVA族金属元素的氧化物或者它们中的两种或多种的混合物，按所述乙烯共聚物基质的重量计，所述微米至纳米级无机氧化物颗粒的含量为0.001-0.5％。
2.如权利要求1所述的封装材料，其特征在于所述无机氧化物颗粒选自二氧化钛颗 粒、二氧化锆颗粒、氧化镁颗粒、氧化硅颗粒、氧化铝颗粒或它们中的两种或多种的混合物。
3.如权利要求1或2所述的封装材料，其特征在于，按乙烯共聚物基质的重量计，所述 无机氧化物颗粒的加入量为0. 01-0. 3%。
4.如权利要求3所述的封装材料，其特征在于，按乙烯共聚物基质的重量计，所述无机 氧化物颗粒的加入量为0. 015-0. 2%。
5.如权利要求4所述的封装材料，其特征在于，按乙烯共聚物基质的重量计，所述无机 氧化物颗粒的加入量为0. 02-0. 1%。
6.如权利要求5所述的封装材料，其特征在于，按乙烯共聚物基质的重量计，所述无机 氧化物颗粒的加入量为0. 025-0. 05%。
7.如权利要求1或2所述的封装材料，其特征在于所述无机氧化物颗粒的粒径小于2 微米。
8.如权利要求7所述的封装材料，其特征在于所述无机氧化物颗粒的粒径小于300纳米。
9.如权利要求7所述的封装材料，其特征在于所述无机氧化物颗粒的粒径小于50纳米。
10.如权利要求1或2所述的封装材料，其特征在于所述无机氧化物颗粒经硅烷偶联剂 或钛酸酯偶联剂表面处理。
11.如权利要求1或2所述的封装材料，其特征在于所述乙烯共聚物选自乙烯-乙酸乙 烯酯共聚物、乙烯_丙烯酸酯共聚物、乙烯_丙烯酸共聚物、乙烯_甲基丙烯酸酯共聚物、乙 烯_甲基丙烯酸共聚物或者离子共聚物。
12.如权利要求1或2所述的封装材料，其特征在于所述乙烯共聚物的乙烯单体单元的 含量为55-90重量％。
13.如权利要求12所述的封装材料，其特征在于所述乙烯共聚物的乙烯单体单元的含 量为60-88重量％。
14.如权利要求13所述的封装材料，其特征在于所述乙烯共聚物的乙烯单体单元的含 量为65-85重量％。
15.如权利要求1或2所述的封装材料，其特征在于它还可含有选自紫外光稳定剂、紫 外光吸收剂、抗氧剂、增塑剂、交联剂或交联助剂的添加剂。
16.一种太阳能电池，它依次包括前板、封装材料、太阳能电池电路、封装材料和后板， 其特征在于至少一种所述封装材料是由权利要求1-15中任一项所述的封装材料形成的。
17.如权利要求16所述的太阳能电池，其特征在于所述前板和后板中至少有一种是由 玻璃制成的。
18.如权利要求17所述的太阳能电池，其特征在于所述前板和后板均为玻璃。
全文摘要
公开了一种用于太阳能电池的封装材料，它包括乙烯共聚物基质和，按所述乙烯共聚物基质，0.001-0.5％的分散在该共聚物基质中的无机氧化物颗粒，所述无机氧化物颗粒选自二氧化钛颗粒、二氧化锆颗粒、氧化镁颗粒、氧化硅颗粒、氧化铝颗粒或它们中的两种或多种的混合物。还公开了用该封装材料形成的太阳能电池。
文档编号H01L31/0203GK101826563SQ20091012814
公开日2010年9月8日 申请日期2009年3月3日 优先权日2009年3月3日
发明者吴云丹, 朱红军, 赵若斐 申请人:E.I.内穆尔杜邦公司