钙钛矿光伏封装胶膜及其制备方法、光伏组件及其制备方法与流程

本发明涉及太阳能电池封装材料，尤其涉及一种钙钛矿光伏封装胶膜及其制备方法、光伏组件及其制备方法。

背景技术：

1、钙钛矿太阳能电池具有较高的光电转换效率，较低成本的溶液加工潜力等优势，其光电转换效率与晶硅电池的水平日益接近，且钙钛矿太阳能电池的带隙可调，使得其作为构筑叠层太阳能电池的理想结构。

2、钙钛矿太阳能电池的层状结构中较为重要的是钙钛矿光吸收层。钙钛矿光吸收层对水汽、氧气较为敏感，容易发生不可逆的降解，且钙钛矿光吸收层中含有铅元素，由钙钛矿太阳能电池组成的光伏组件破损或废弃后，引发的铅离子泄漏容易对生态环境造成破坏。

技术实现思路

1、有鉴于此，为了至少部分地解决上述提及的技术问题，本发明提供了一种钙钛矿光伏封装胶膜及其制备方法、光伏组件及其制备方法。

2、根据本发明一个方面的实施例，提供了一种钙钛矿光伏封装胶膜，包括基体树脂、吸湿颗粒、聚丙烯酸凝胶以及片状填料，吸湿颗粒、聚丙烯酸凝胶和片状填料分散于基体树脂中；片状填料的厚度≤100nm，且＞1nm，片状填料的平面方向的最大内径与厚度之间的径厚比α≥100；基体树脂为聚烯烃弹性体，片状填料包括片状二氧化硅、片状三氧化二铝中的至少一种。

3、根据本发明另一个方面的实施例，提供了一种钙钛矿光伏封装胶膜的制备方法，包括：利用硅烷偶联剂对初始片状填料进行表面疏水改性，得到片状填料；将基体树脂、吸湿颗粒、聚丙烯酸凝胶和片状填料经混合后挤出造粒，得到功能母粒；将功能母粒进行流延定型，得到所述钙钛矿光伏封装胶膜。

4、根据本发明再一个方面的实施例，提供了一种光伏组件，包括由上至下堆叠设置的基板、钙钛矿光伏封装胶膜、钙钛矿太阳能电池、钙钛矿光伏封装胶膜、背板，钙钛矿光伏封装胶膜是如上述的钙钛矿光伏封装胶膜；片状填料以基本平行于钙钛矿光伏封装胶膜的表面的取向分布。

5、根据本发明又一个方面的实施例，提供了一种光伏组件的制备方法，包括：按照基板-钙钛矿光伏封装胶膜-钙钛矿太阳能电池-光伏封装胶膜-背板的顺序进行组装并层压固化，得到光伏组件，钙钛矿光伏封装胶膜为如上述的钙钛矿光伏封装胶膜；层压固化的温度为100~130℃，压力为0.08~0.12mpa，时间为10~25min。

6、根据本发明实施例的钙钛矿光伏封装胶膜，通过使用片状填料在层压固化后形成基本平行于钙钛矿光伏封装胶膜的表面的取向分布，如此延长了水汽在钙钛矿光伏封装胶膜中的扩散迁移路径，形成致密的层状疏水隔离屏障，提高水汽阻隔性能，并利用分散的吸湿颗粒强化对水汽的吸附和阻隔性能。同时利用聚丙烯酸凝胶分子链上富含的羧基作为硬碱配体与铅离子之间螯合，实现对铅离子的捕获。基于多种组分的复配，本发明赋予聚烯烃弹性体形成的钙钛矿光伏封装胶膜较优的阻水兼顾铅离子捕获的性能，满足钙钛矿太阳能电池形成的光伏组件对环境耐受力与绿色环保的封装需求。

1.一种钙钛矿光伏封装胶膜，包括基体树脂、吸湿颗粒、聚丙烯酸凝胶以及片状填料，所述吸湿颗粒、所述聚丙烯酸凝胶和所述片状填料分散于所述基体树脂中；

2.根据权利要求1所述的钙钛矿光伏封装胶膜，其中，所述基体树脂为乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、丙烯-乙烯共聚物中的至少一种，所述基体树脂的重均分子量为100000~300000g/mol；

3.根据权利要求1或2所述的钙钛矿光伏封装胶膜，其中，所述片状填料的平面方向的最大内径为5~30μm，厚度为10~80nm，径厚比α为100~300，优选为150~300。

4.根据权利要求1或2所述的钙钛矿光伏封装胶膜，其中，以质量份数计，所述钙钛矿光伏封装胶膜包括：100份基体树脂、0.5~2份片状填料、3~8份吸湿颗粒以及1~3份聚丙烯酸凝胶；

5.根据权利要求1或2所述的钙钛矿光伏封装胶膜，其中，所述钙钛矿光伏封装胶膜为未交联钙钛矿光伏封装胶膜，以质量份数计，所述钙钛矿光伏封装胶膜还包括1~3份的硅烷类交联剂、0.1~1份助交联剂和0.05~5份的加工助剂；

6.根据权利要求1~5中任一项所述的钙钛矿光伏封装胶膜，其中，所述钙钛矿光伏封装胶膜的厚度为0.4~0.6mm。

7.一种如权利要求1~6中任一项所述的钙钛矿光伏封装胶膜的制备方法，包括：

8.根据权利要求7所述的制备方法，其中，所述挤出造粒的喂料段的温度为150~170℃，均化段的温度为170~190℃，螺杆停留时间为2~5min；

9.一种光伏组件，包括由上至下堆叠设置的基板、钙钛矿光伏封装胶膜、钙钛矿太阳能电池、钙钛矿光伏封装胶膜、背板，其中所述钙钛矿光伏封装胶膜是如权利要求1~6中任一项所述的钙钛矿光伏封装胶膜；

10.一种光伏组件的制备方法，包括：